V každodenním životě vidíme konvekci, druh přenosu tepla. Zde se podíváme na příklady konvekce v našem každodenním životě.
- Vařící voda
- Krevní oběh
- Klimatizace
- Radiátor
- Lednička
- Horkovzdušný balón
- Srážky a bouřka
- Tání ledu
- Konvektomat
- Fén
- Grafická karta
Vařící voda:
Při vroucí vodě přichází do obrazu proudění. Teplo z hořáku způsobí, že se studená voda na základně ohřeje a stoupá nahoru. Zatímco stoupá, studená voda se přesouvá na základnu tím, že ji nahradí a způsobí kruhový pohyb.
Kredity obrázků: „Vařící voda"(CC BY 2.0) podle Ervins Strauhmanis
Krevní oběh:
Konvekci používají teplokrevní živočichové k regulaci teploty svého těla, což může být pro některé jedince překvapením. V lidském těle je krevní oběh příkladem nucené konvekce, stejně jako lidské srdce funguje jako čerpadlo. Buňky těla, které při práci produkují teplo, přenášejí tepelnou energii do vzduchu nebo vody pohybující se přes kůži.
Kredity obrázku: Bryan Brandenburg, Lidské srdce a oběhový systém, CC BY-SA 3.0
Klimatizace:
V horkém letním dni je nutné neustálé používání klimatizace. Chlazení vzduchu v klimatizačních zařízeních se provádí pomocí principu konvekčního chlazení. Klimatizace jsou zodpovědné za vypouštění studeného vzduchu do atmosféry. Těžký studený vzduch, který je těžší než teplý, se přesouvá na dno nádoby. Vzhledem k tomu, že teplý vzduch je méně hustý než studený, klimatizace stoupá a je tažena. Tím se vytvoří konvekční proud a místnost se ochladí.
Kredity obrázku: Autor fotografie Carlos Lindner on Unsplash
Chladič:
Radiátory fungují stejným způsobem jako klimatizace. Topné těleso je umístěno ve spodní části radiátorů. Protože je studený vzduch hustý, klesá a je vtahován do chladiče, ohříván a uvolňován. Studený vzduch je nahrazen horkým vzduchem, který vyplňuje prázdnotu zanechanou studeným vzduchem. V důsledku toho se vytvoří konvekční proud.
Kredity obrázků: „Radiátor"(CC BY 2.0) podle GollyGforce - Living My Worst Nightmare
Lednička:
Princip fungování chladniček je velmi podobný principu klimatizace. V případě chladniček je mraznička umístěna nahoře. Jak již bylo uvedeno dříve, protože teplý vzduch je méně hustý, stoupá vzhůru a je tedy ochlazován mrazákem. Protože je tento chladný vzduch hustší, klesá a pomáhá tak udržovat spodní část chladničky chladnou.
Kredity obrázku: https://openclipart.org/detail/217656/refrigerator
Horkovzdušný balón:
Princip konvekce je zodpovědný za schopnost horkovzdušných balónů stoupat. Možná jste viděli ohřívač na základně horkovzdušného balónu. Tento ohřívač ohřívá vzduch, jak stoupá. V balónu je zachycen horký vzduch, který stoupá nahoru, což způsobí, že balón také stoupne. Když se horkovzdušný balón chystá přistát, pilot vypustí část horkého vzduchu. Když je horký vzduch nahrazen studeným, balón klesá.
Údaje o obrázku: Autor fotografie Walter Lee Olivares de la Cruz on Unsplash
Srážky a bouřka:
Je možné vidět roli konvekce při deštích a bouřkách. Víme, že když teplá voda stoupající k hladině oceánu způsobuje tvorbu mraků. Tyto teplé kapičky vody se poté nasytí, což má za následek tvorbu mraků. Malé mraky vytvořené tímto procesem na sebe narážejí a vytvářejí větší mraky. Tyto velké oblačné útvary, známé také jako cumulonimbus, způsobují déšť a bouřky.
Kredity obrázku: K.Tapdıqova, Suyun təbiətdə dövranı , CC BY-SA 4.0
Tání ledu:
Tání ledu je dalším běžným příkladem konvekce, kterou jsme pozorovali v našem každodenním životě. Povrch nebo hranice ledu stoupá, jak na něj bije teplý vzduch nebo pod ním teče voda teplejší než led. Kdykoli se změní teplota povrchu nebo okraje ledu, led taje. Podobně se zmrazený materiál začne tát, když je ponořen do vody.
Kredity obrázku: Autor fotografie ERIC ZHU on Unsplash
Konvekční trouba:
Většina pecí funguje na principu konvekce. Nucená konvekce, typ konvekce, se používá v případě pecí. V důsledku zahřívání se molekuly ve vzduchu zahřívají a začínají se pohybovat rychleji. V důsledku cirkulace teplého vzduchu uvnitř trouby se jídlo uvnitř vaří.
Kredity obrázku: Autor fotografie Stefan C. Asafti on Unsplash
Fén:
Jako zdroj tepla slouží topná spirála, která ohřívá okolní vzduch. Pro dodání teplého vzduchu do mokrých vlasů vytváří ventilátor proud vzduchu. Nakonec to má za následek přenos tepla z topné spirály do vlasů.
Kredity obrázku: Autor fotografie Adam Winger on Unsplash
Grafická karta:
Čip grafické karty je dalším běžným příkladem tepelné konvekce. Na horní část čipu je umístěno pevné kovové tělo (označované jako chladič) s chladicími žebry. Teplo absorbované chladičem GPU musí být odváděno co nejrychleji, aby se předešlo přehřátí. Toho je dosaženo použitím ventilátoru v horní části GPU, který generuje proud vzduchu, který prochází chladicími žebry.
Teplo je absorbováno proudem vzduchu a poté odfouknuto. Tento namontovaný ventilátor není vždy zapnutý. Pokud čip nevytváří velké množství tepla, například pokud nemusí provádět složité výpočty pro zobrazení grafiky, jako ve hrách, je ventilátor obvykle vypnutý. Teplý vzduch je lehčí než studený, což je v tomto scénáři dostačující k tomu, aby odvádělo teplo od chladiče. Zdá se, že to znamená, že ohřátý vzduch stoupá sám a teplo s sebou nese. Výsledkem je, že k vytvoření toku není vyžadován aktivní ventilátor, i když to fanoušci PC obecně dělají.
Kredity obrázku: Autor fotografie Christian Wiediger on Unsplash
Kritické časté dotazy
Co je konvekce?
Tok tekutiny produkuje přenos tepelné energie.
Pokud tekutina blíže ke zdroji tepla přijímá tepelnou energii, její hustota klesá a stoupá. Poté je tato tekutina nahrazena hustší studená tekutina. Tento nepřetržitý cyklus vede k přenosu tepelné energie nazývané konvekce.
Co je to konvekční proud?
Pohyb, který způsobuje pohyb.
Kontinuální molekulární pohyb tvoří kruhový pohyb uvnitř tekutiny známý jako konvekční proud.
Jaké jsou typy konvekce?
V závislosti na použití externího zdroje lze konvekci rozdělit do dvou typů.
Přirozené proudění: Přenos tepla mechanismus, který nespoléhá na externím zdroj tekutiny pohyb. Např, Mořský vánek.
Nucené proudění: Mechanismus přenosu tepla, který závisí na externím zdroji, jako jsou čerpadla nebo ventilátory. Například vodní gejzíry.
Ve které fázi dochází k proudění materiálu?
Konvekce probíhá v tekutině.
Konvekce, druh přenosu tepelné energie se vyskytuje pouze v kapalině nebo plynech, tj. Probíhá v tekutinách. Jedním z nejlepších příkladů konvekce jsou srážky.
Co se stane po přidání horké vody do studené vody?
K získání teplé vody je třeba míchat horkou a studenou vodu.
Když se do studené vody přidá horká voda, dochází k proudění. Z tohoto důvodu teplota horké vody klesá, což vede k teplé vodě.
Další články o pokročilé vědě naleznete na naše stránka.
