Definitionen af ​​en konvektionscelle

En konvektionscelle er et system, hvori en væske opvarmes, taber tæthed og tvinges ind i et område med større densitet. Cyklusen gentages og et mønster af bevægelsesformer. Konvektionsceller i Jordens atmosfære er ansvarlige for vindblæsning og kan findes i en række andre naturlige og menneskeskabte fænomener.

Konvektionsgrundlag

Konvektion sammen med ledning og stråling er en af ​​de tre metoder til varmeoverførsel. Konvektion foregår gennem materiel bevægelse. Dette betyder, at konvektion kun kan finde sted i gasser, væsker og plasma - ikke fast stof. Et godt eksempel på konvektion er i en luftballon. Når luften i ballonen opvarmes, spredes de molekyler, den er sammensat af. Dette fører til en stigning i luftens volumen, hvilket fører til et fald i densitet. Tæt materiale flytter ind i mindre tæt materie, når det har en chance. Den varme luft i ballonen skubbes opad af den køligere luft i den omgivende atmosfære og tager ballonen med den.

Naturlig og tvungen konvektion

Naturlig konvektion finder sted, når bevægelsen er helt forfalden at tæthed forskelle mellem varmt og koldt stof. Forceret konvektion sker, når en anden kraft, såsom en ventilator eller en pumpe, bidrager til bevægelsen.

Konvektionsceller

En varmekilde er nødvendig for at en konvektionscelle skal danne. Væske opvarmes af varmekilden og skubbes væk. Væsken begynder derefter at miste varme og køler uundgåeligt. Denne køligere, tættere materie tvinges tilbage mod den oprindelige varmekilde ved strømmen af ​​nyopvarmet materiale. Et system med bevægelsesformer, kaldet en konvektionscelle. Væsken vil fortsætte med at bevæge sig så længe varmekilden er til stede.

Konvektionsceller i atmosfæren

Konvektionsceller forekommer i Jordens atmosfære på både små og store skalaer. En havbrise kan for eksempel være resultatet af en konvektionscelle. Vand holder varme bedre end land. Dette betyder, at når solen går op, varmes luften på land hurtigere end luften over vandet. Et lavdensitetsområde dannes over jorden. Højere densitet luft fra vandet søger at erstatte det, hvilket skaber en havbrise. Om natten sker det samme, men i omvendt. I større skala opvarmes luften ved højere temperaturer ved ækvator, stiger og spredes nord og syd mod polerne, hvor den afkøles.

Andre konvektionsceller

Konvektionsceller er ansvarlige for hvilket gør macaroni stige og synke i en gryde kogende vand. En af de kræfter, der bidrager til lava udbrud fra en vulkan er konvektion. Konvektionsceller kan endda findes på solen.