Obsah
- Základy prúdenia
- Prirodzené a nútené prúdenie
- Konvekčné bunky
- Konvekčné bunky v atmosfére
- Ostatné konvekčné bunky
Konvekčná bunka je systém, v ktorom je tekutina ohrievaná, stráca hustotu a je tlačená do oblasti s vyššou hustotou. Cyklus sa opakuje a vzorec pohybových foriem. Konvekčné bunky v atmosfére Zeme sú zodpovedné za fúkanie vetra a možno ich nájsť v rôznych prírodných a človekom vytvorených javoch.
Základy prúdenia
Konvekcia, spolu s vedením a žiarením, je jednou z troch metód prenosu tepla. K prúdeniu dochádza vlastným pohybom hmoty. To znamená, že prúdenie sa môže uskutočňovať iba v plynoch, tekutinách a plazme - nie v pevnom skupenstve. Dobrým príkladom prúdenia je teplovzdušný balón. Keď sa vzduch v balóne zahreje, molekuly, z ktorých sa skladá, sa šíria. To vedie k zvýšeniu objemu vzduchu, čo vedie k zníženiu hustoty. Hustá hmota sa presunie do menej hustej hmoty vždy, keď má šancu. Teplý vzduch v balóne je tlačený nahor chladným vzduchom okolitej atmosféry, pričom balónik berie so sebou.
Prirodzené a nútené prúdenie
K prirodzenej konvekcii dochádza, keď je pohyb úplne spôsobený rozdielmi v hustote medzi teplou a studenou hmotou. K nútenej konvekcii dochádza, keď k pohybu prispieva iná sila, napríklad ventilátor alebo čerpadlo.
Konvekčné bunky
Na vytvorenie konvekčnej bunky je potrebný zdroj tepla. Kvapalina je ohrievaná zdrojom tepla a je tlačená preč. Tekutina potom začína strácať teplo a nevyhnutne sa ochladzuje. Tento chladnejší a hustejší materiál je prúdom novo zahrievaného materiálu tlačený späť k pôvodnému zdroju tepla. Systém pohybu sa nazýva konvekčná bunka. Kvapalina sa bude pohybovať tak dlho, kým bude prítomný zdroj tepla.
Konvekčné bunky v atmosfére
Konvekčné bunky sa vyskytujú v zemskej atmosfére na malom aj veľkom meradle. Napríklad morský vánok môže byť výsledkom konvekčnej bunky. Voda drží teplo lepšie ako z pevniny. To znamená, že keď vychádza slnko, vzduch na zemi sa zahrieva rýchlejšie ako vzduch nad vodou. Nad zemou sa vytvára oblasť s nízkou hustotou. Vzduch s vyššou hustotou z vody sa snaží ho nahradiť, čím sa vytvorí morský vánok. V noci sa stane to isté, ale naopak. Vo väčšom meradle sa vzduch ohrieva pri vyšších teplotách v rovníku, stúpa a šíri sa severne a južne k pólom, kde sa ochladzuje.
Ostatné konvekčné bunky
Konvekčné bunky sú zodpovedné za to, že makaróny povstávajú a klesajú v nádobe s vriacou vodou. Jednou zo síl, ktorá prispieva k výbuchu láv zo sopky, je konvekcia. Na slnku sa nachádzajú aj konvekčné bunky.