Back to the topics list

конвекц

Конвекцийн дулаан дамжуулалтыг ихэвчлэн конвекц гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь шингэний хөдөлгөөнөөр дулааныг нэг газраас нөгөөд шилжүүлэх явдал юм. Конвекц нь ихэвчлэн шингэн ба хий дэх дулаан дамжуулах гол хэлбэр юм.

Шингэн эсвэл хийн дулаан хэсгүүд нь шингэн эсвэл хий дэх сэрүүн хэсгүүдэд дээшлэх үед конвекц үүсдэг. Дараа нь илүү өндөрссөн дулаан хэсгүүдийн оронд хөргөсөн шингэн эсвэл хий ордог. Энэ нь тасралтгүй эргэлтийн хэв маягийг бий болгодог.

Конвекц бол дулаан дамжуулах процесс юм. Гүйдэл үүсэх үед бодис нь нэг газраас нөгөөд шилждэг. Тэгэхээр энэ нь бас масс шилжүүлэх үйл явц юм.

Конвекц гэдэг нь дамжуулалтад оролцдог атомуудын хооронд бичил харуурын дулаан дамжуулалтаас ялгаатай нь халуун бүсээс сэрүүн бүс рүү материйн их хэмжээний, макроскопоор дамжин өнгөрөх дулааны урсгал юм.

Орон нутгийн агаарын бүсийг халаах талаар бодож үзье. Энэ агаар халах үед молекулууд тархаж, энэ бүсийг хүрээлэн буй, халаалтгүй агаараас бага нягтралтай болгодог. Эргэн тойрон дахь сэрүүн агаараас бага нягттай тул халуун агаар нь хөвөх хүчний нөлөөгөөр дараа нь дээшлэх болно - халуун агаарын энэ хөдөлгөөнийг сэрүүн бүс рүү шилжүүлэх нь дулааныг конвекцоор дамжуулдаг гэж үздэг.

Хайруулын тавган дээр буцалж буй ус нь дулааныг конвекцээр дамжуулах сайн жишээ юм. Зуухыг анх асаахад эхлээд халаагуур нь савны ёроолоор дамжин ус руу элементүүдийн хооронд дамждаг. Гэсэн хэдий ч эцэст нь ус хөөсөрч эхэлдэг бөгөөд эдгээр бөмбөлгүүд нь халуун усны гадаргуу дээр гарч ирдэг орон нутгийн хэсэг бөгөөд ингэснээр дулааныг доод хэсэгт байгаа халуун уснаас дээд хэсэгт байрлах сэрүүн ус руу конвекцээр дамжуулдаг. Үүний зэрэгцээ дээд хэсэгт байрлах илүү хүйтэн, илүү нягт ус нь ёроол руу живж, дараа нь халаана.

Конвекцийн өөр нэг сайн жишээ бол агаар мандал юм. Дэлхийн гадаргуу наранд дулаарч, дулаан агаар дээшилж, сэрүүн агаар орж ирдэг.

Байгальд тохиолддог конвекцийг байгалийн конвекц эсвэл чөлөөт конвекц гэж нэрлэдэг. Хэрэв шингэнийг сэнс эсвэл насос ашиглан эргэлдүүлдэг бол үүнийг албадан конвекц гэж нэрлэдэг. Конвекцийн гүйдлээр үүссэн эсийг конвекцийн эс эсвэл Бенард эс гэж нэрлэдэг.

Конвекцийн гүйдлийн өөр нэг чухал жишээ бол том усны дэргэдэх хуурай газрын дээгүүр сэвшээ салхи үүсгэх явдал юм. Ус нь газрынхаас илүү дулаан багтаамжтай тул дулааныг илүү сайн барьдаг. Тиймээс температурыг дээш эсвэл доош нь өөрчлөхөд удаан хугацаа шаардагдана. Тиймээс өдрийн цагаар усан дээрх агаар хуурай газрынхаас сэрүүн байх болно. Энэ нь усан дээрх өндөр даралтын талбайтай харьцуулахад газар дээр нам даралтын талбайг үүсгэдэг бөгөөд дараа нь уснаас газар руу үлээж буй сэвшээ салхи ажиглагддаг. Нөгөөтэйгүүр, шөнийн цагаар ус хуурай газраас илүү удаан хөрдөг бөгөөд усан дээрх агаар хуурай газрынхаас арай дулаан байдаг. Энэ нь газар дээрх өндөр даралтын талбайтай харьцуулахад усан дээгүүр нам даралтын бүсийг бий болгож, хуурай газраас ус руу сэвшээ салхи үлээх болно.

Дулааны конвекцийн төрлүүд

Дулааны конвекц нь байгалийн, албадан, холимог гэсэн гурван төрөлтэй.

• Албадан конвекц - Нэг тохиолдолд дулааныг шингэний хөдөлгөөнөөр идэвхгүй зөөвөрлөж болох бөгөөд энэ нь халаалтын процессгүйгээр ч гэсэн дулаан дамжуулах процессыг албадан конвекц гэж нэрлэдэг.
• Байгалийн конвекц - Нөгөө тохиолдолд халаах нь шингэнийг тэлэх болон хөвөх хүчний хүчээр хөдөлгөх ба энэ хөдөлгөөнөөр дулааныг зөөвөрлөхөд хүргэдэг - энэ процессыг байгалийн конвекц эсвэл чөлөөт конвекц гэж нэрлэдэг.
• Холимог (хосолсон) конвекц нь албадан ба чөлөөт конвекцийн нэгдэл бөгөөд урсгалыг гаднаас албадан шахах систем (өөрөөр хэлбэл, шингэнээр зохицуулсан биеийн системийн гаднах эрчим хүчний хангамж) болон дотоод эзэлхүүний (өөрөөр хэлбэл) аль алинаар нь нэгэн зэрэг тодорхойлогддог конвекцийн ерөнхий тохиолдол юм. масс) хүч, өөрөөр хэлбэл, таталцлын талбар дахь шингэн орчны жигд бус нягтын тархалтаар.

Байгалийн конвекцийн өдөр тутмын зарим жишээ

1. Буцалж буй ус - Саванд буцалсан ус нь конвекцийн зарчмаар ажилладаг. Ус халж эхлэхэд усны молекулууд томорч, саванд хөдөлдөг. Ийнхүү савны бусад хэсгүүдэд дулаан шилжиж, бүлээн ус дээшлэх үед хүйтэн ус живж эхэлдэг.
2. Конвекцийн гүйдлийн энгийн жишээ бол байшингийн тааз эсвэл дээврийн хөндий рүү дээшлэх дулаан агаар юм. Халуун агаар нь сэрүүн агаараас бага нягттай тул дээшээ дээшилдэг.
3. Салхи бол конвекцийн гүйдлийн жишээ юм. Нарны гэрэл эсвэл ойсон гэрэл нь дулааныг ялгаруулж, температурын зөрүүг бий болгож, агаарыг хөдөлгөдөг. Сүүдэртэй эсвэл чийглэг газар нь илүү сэрүүн, эсвэл дулааныг шингээх чадвартай тул үр нөлөөг нэмэгдүүлдэг. Конвекцийн гүйдэл нь дэлхийн агаар мандлын дэлхийн эргэлтийг удирддаг зүйлийн нэг хэсэг юм.
4. Аяга халуун ундаа - Та аяга халуун цай эсвэл кофеноос уур гарч байгааг анзаарсан байх. Шингэний дулааны улмаас дулаан агаар дээшээ дээшилдэг. Энэ дулаан агаар нь уур юм.
5. Мөс хайлах - Дулаан нь агаараас мөс рүү шилждэг. Энэ нь хатуу бодисоос шингэн рүү хайлахад хүргэдэг.
6. Халуун агаарын бөмбөлөг - Бөмбөлөг доторх халаагч нь агаарыг халааж, агаар дээшээ хөдөлдөг. Энэ нь бөмбөлөг хөөрөхөд хүргэдэг, учир нь халуун агаар дотор нь хуримтлагддаг. Нисгэгч буухыг хүсэх үед халуун агаарыг гаргаж, оронд нь сэрүүн агаар орж, бөмбөлөг доошилно.
7. Хөлдөөсөн материалыг гэсгээх – Хөлдөөсөн хоолыг усанд хийж байснаас илүү хүйтэн урсгал усан дор хурдан гэсдэг. Урсгал усны үйлдэл нь дулааныг хоолонд илүү хурдан шилжүүлдэг.
8. Аадар бороо - Далайн бүлээн ус агаарт гарч, ханасан усны дуслууд болж үүл үүсгэдэг. Энэ үйл явц үргэлжлэхэд жижиг үүлнүүд хоорондоо мөргөлдөж, том үүл үүсдэг. Өсөлтийн эцсийн шатанд хүрмэгц cumulonimbus үүл эсвэл аянга цахилгаан үүсдэг.

Цаг уур, геологийн конвекц

1. Мантийн конвекц - Дэлхийн чулуурхаг нөмрөг нь дулааныг дэлхийн дотоод хэсгээс гадаргуу хүртэл дамжуулдаг конвекцийн урсгалын улмаас удаан хөдөлдөг. Энэ нь тектоник хавтангууд дэлхийн эргэн тойронд аажмаар хөдөлдөг шалтгаан юм. Хавтангийн өсөн нэмэгдэж буй ирмэг дээр халуун материалыг нэмж, дараа нь хөргөнө. Хэрэглээний ирмэг дээр материал нь дулаанаас болж нягт болж, далайн суваг дээр дэлхий рүү шингэдэг. Энэ нь галт уул үүсэхийг өдөөдөг.
2. Далайн эргэлт - Экваторын эргэн тойронд халуун ус туйл руу эргэлдэж, туйл дахь сэрүүн ус экватор руу шилждэг.
3. Яндан эсвэл яндангийн эффект - Энэ нь хөвөх чадвараас болж барилга байгууламж, яндан эсвэл бусад объект руу орж гарах агаарын хөдөлгөөн юм. Энэ тохиолдолд хөвөх чадвар нь доторх болон гаднах агаарын хоорондох агаар дахь янз бүрийн нягтралыг хэлнэ. Бүтцийн өндөр өндөр, дотор болон гаднах агаарын дулааны түвшний ялгаа их байгаагаас хөвөх хүч нэмэгддэг.
4. Оддын конвекц - Од нь конвекцоор энерги хөдөлдөг конвекцийн бүстэй. Цөмийн гадна талд плазм хөдөлдөг цацрагийн бүс байдаг. Плазм дээшлэх ба хөргөсөн плазм доошлох үед конвекцийн гүйдэл үүсдэг.
5. Таталцлын конвекц - Энэ нь цэвэр ус давстай усанд хөвж байдаг тул хуурай давс нойтон хөрсөнд доошоо тархаж байгааг харуулдаг.
6. Наранд конвекцийн гүйдэл илт харагдаж байна. Нарны фотосферт харагдах мөхлөгүүд нь конвекцийн эсийн дээд хэсэг юм. Нар болон бусад оддын хувьд шингэн нь шингэн эсвэл хий биш харин плазм юм.

Албадан конвекц

Энд конвекцийг хөнгөвчлөхийн тулд сэнс, шахуурга, сорох төхөөрөмж гэх мэт гадны төхөөрөмжийг ашигладаг.

Албадан конвекцийн зарим жишээ энд байна.

1. Радиатор - Радиаторт халаалтын элементийг машины доод хэсэгт байрлуулна. Тиймээс энэ халаалтын элементийн дулаан агаар нь хүйтэн агаараар солигдоно.
2. Хөргөгч - Хөргөгчийг дээд талд байрлуулсан. Үүний цаад шалтгаан нь хөргөгчний доторх дулаан агаар дээшлэх боловч хөлдөөгч хэсгийн хүйтэн агаар шингэж, хөргөгчийн доод хэсгийг дулаан байлгах болно.
3. Агааржуулагч - Агааржуулагчийн хөргөх төхөөрөмжийг дээд талд байрлуулна. Тиймээс дулаан агаар хөргөх төхөөрөмж хүртэл дээшилж, хүйтэн агаараар солигдож, өрөөг хөргөнө.
4. Халуун агаарын поппер - Энэ нь сэнс, халаах элемент, агааржуулалттай. Поппер асаалттай үед сэнс нь агааржуулалтын нүхээр дамжуулан халаах элемент дээр агаарыг үлээлгэдэг. Агаар дулаарч, улмаар дээшлэх болно. Попкорны цөмийг халаах элементийн яг дээр байрлуулна. Халуун агаар дээшилж, попкорныг халаана. Ингээд л бид амттай попкорноо авдаг.
5. Конвекцийн зуух - Конвекцийн зууханд албадан конвекцийн зарчмыг ашигладаг. Тасалгааны агаар нь халаалтын элементүүдийг ашиглан халаахад хүргэдэг. Энэ халалтын улмаас агаарын молекулууд өргөжиж, хөдөлдөг. Энэ дулаан агаараар доторх хоол нь чанаж байна.
6. Агаар хөргөлттэй хөдөлгүүр - Агаар хөргөлттэй хөдөлгүүрүүд нь ус дамжуулах хоолойн конвекцийн урсгалаар хөргөдөг. Удаан ажиллаж байгаа хөдөлгүүр халдаг. Хөдөлгүүрийг ажиллуулахын тулд ялгарах дулааныг хөргөх шаардлагатай. Хөдөлгүүр нь халсан усны хүрэмээр хучигдсан байдаг. Энэ халалтын улмаас хөдөлгүүрийг тойрсон хоолойгоор бүлээн ус урсдаг. Эдгээр хоолойнууд нь сэнстэй байдаг тул халуун ус хөргөнө. Энэ бүлээн ус нь конвекцийн зарчмаар доош живж, улмаар хөдөлгүүрийг хөргөнө.