Sisu
- Konvektsiooniga soojusülekanne
- Konvektsiooninäited
- Advection soojusülekanne
- Soovitusnäited
- Muud tüüpi soojusülekanded
Kui olete kunagi korjanud tulekahju all kuumutatava panni metallist käepideme, olete soojusülekannet valusalt kogenud. Soojuse kandmiseks ühelt objektilt teisele on neli viisi: juhtivus, kiirgus, konvektsioon ja advektsioon. Soojus voolab peaaegu alati kõige kõrgema temperatuuriga objektist madalaima temperatuurini, muutes protsessi käigus nende siseenergiat. Peamine erinevus konvektsiooni ja advektsiooni vahel on vahetuse suund.
Konvektsiooniga soojusülekanne
Konvektsiooniga soojusülekanne hõlmab soojusülekannet osakeste liikumise kaudu keskkonnas. See keskkond peab olema gaas või vedelik, mis võimaldab liikumist. Konvektsioon edastab alati soojust vertikaaltasandil ja selle liikumise käivitavad keskkonna tiheduse ja seetõttu ka ujuvuse muutused. Kuumutatud osakesed paisuvad, vähendades tihedust; need osakesed muutuvad seejärel ümbritsevatest osakestest dünaamilisemaks, mis paneb need tõusma. Nende tõustes kandub soojus üle nende kõige külmematesse osadesse.
Konvektsiooninäited
Konvektsiooniline soojusülekanne toimub veekannu kuumutamisel. Soojusallika lähedal asuvad veemolekulid paisuvad. See laienemine vähendab selle tihedust ja nad hakkavad tõusma; see paneb potis oleva vee keema. Atmosfäär on ka näide konvektsiooniga soojusülekandest. Kui õhupaketti kuumutatakse päikeseenergia abil - kiirguse soojusülekanne -, paisub õhupakett, vähendades selle tihedust. See suurendab selle ujuvust ja põhjustab atmosfääri tõusu; see tekitab vertikaalse õhuvooluga ebastabiilse atmosfääri.
Advection soojusülekanne
Soojusülekanne advektsiooni teel erineb konvektsioonist, kuna soojusliikumine piirdub horisontaaltasapinnaga. Seda tüüpi ülekannet ei soodusta tiheduse kõikumine, kuid keskkonnas olevate osakeste tõrjumiseks on vaja välist jõudu, näiteks tuult või tuuletõmmet. Kui osakesed liiguvad soojemates või jahedamates süsteemides horisontaalselt, kandub soojus üle.
Soovitusnäited
Peamine näide soojusülekandest läbi advektsiooni on meteoroloogiliste rinde liikumine. Need esiküljed tähistavad külma või kuuma õhu masse, mida tuul üle pinna horisontaalselt liigutab; kui need õhumassid satuvad kõige soojema või külmema õhuga, vahetatakse süsteemide vahel soojust. Ookeani hoovused on veel üks näide advektsiooni soojusülekandest. Vertikaalselt liiguvad hoovused kuuma või külma veega horisontaalsuunas; kui need veed suhtlevad kuumemate või jahedamate veealadega, vahetatakse nende vahel soojust.
Muud tüüpi soojusülekanded
Ülejäänud soojusülekande tüübid on: juhtivus ja kiirgus. Soojuse ülekandmine ühelt objektilt teisele toimub ilma liikumiseta; soojus kandub ühest molekulist teise. Seda tüüpi soojusülekanne toimub ainult tahketes ainetes; näide on kuuma panni käepide. Soojusülekanne kiirguse kaudu hõlmab elektri magnetiliste lainete kaudu soojusülekannet. Kiirguse näiteks on päikesevalgus; kui lained tabavad teisi osakesi, hakkavad nad vibreerima või soojenema.