Типы конвекции: 500 Internal Server Error

Какие виды конвекции существуют — MOREREMONTA

Течение жидкостей и газа

Ползущее течение

Ламинарное течение

Потенциальное течение

Отрыв течения

Вихрь

Неустойчивость

Турбулентность

Конвекция

Ударная волна

Сверхзвуковое течение

Конвекция (от лат. convectiō — «перенесение») — вид теплообмена (теплопередачи), при котором внутренняя энергия передается струями и потоками. Существует так называемая естественная конвекция, которая возникает в веществе самопроизвольно при его неравномерном нагревании в поле тяготения. При такой конвекции нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и всплывают, а верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и опускаются вниз, после чего процесс повторяется снова и снова.

При некоторых условиях процесс перемешивания самоорганизуется в структуру отдельных вихрей и получается более или менее правильная решётка из конвекционных ячеек.

Различают ламинарную и турбулентную конвекцию.

Естественной конвекции обязаны многие атмосферные явления, в том числе, образование облаков. Благодаря тому же явлению движутся тектонические плиты. Конвекция ответственна за появление гранул на Солнце.

При вынужденной (принудительной) конвекции перемещение вещества обусловлено действием внешних сил (насос, лопасти вентилятора и т. п.). Она применяется, когда естественная конвекция является недостаточно эффективной.

Конвекцией также называют перенос теплоты, массы или электрических зарядов движущейся средой.

Содержание

Виды конвекции [ править | править код ]

Естественная — нагревание/остывание жидкости, воздуха в комнате, воды в океане, устойчивые ветра (пассаты, муссоны).

Вынужденная — перемешивание жидкости или газа (мешалкой, ложкой, насосом, вентилятором).

Виды конвекции по причине появления [ править | править код ]

• Термогравитационная конвекция — обычная, под действием разности температур в поле гравитации, из-за силы Архимеда

• Ячейки Бенара

Термокапиллярная конвекция — под действием силы поверхностного натяжения

Концентрационная конвекция — под действием градиента концентрации растворённого вещества (осмос, см. также эффект Марангони)

Термомагнитная конвекция — в магнитных жидкостях под действием магнитного поля в поле гравитации

Гранулярная конвекция ( англ. ) — в сыпучих неоднородных средах

Термострессовая конвекция — под действием температурных напряжений

Термодинамическая конвекция — перенос теплоты потоком вещества, возникающих в поле сил тяжести при неравномерном нагреве газообразных, текучих или сыпучих веществ. [источник не указан 2563 дня ]

Математическое описание [ править | править код ]

Наиболее популярной моделью для описания конвекции в жидкостях и газах является приближение Буссинеска

Если приблизить руку к включенной электролампе или поместить ладонь над горячей плитой, можно почувствовать движение теплых потоков воздуха. Тот же эффект можно наблюдать при колебании листа бумаги, помещенного над открытым пламенем. Оба эффекта объясняются конвекцией.

Что представляет собой?

В основе явления конвекции лежит расширение более холодного вещества при соприкосновении с горячими массами. В таких обстоятельствах нагреваемое вещество теряет плотность и становится легче по сравнению с окружающим его холодным пространством. Наиболее точно данная характеристика явления соответствует перемещению тепловых потоков при нагревании воды.

Движение молекул в противоположных направлениях под воздействием нагревания – это именно то, на чем основывается конвекция. Излучение, теплопроводность выступают схожими процессами, однако касаются прежде всего передачи тепловой энергии в твердых телах.

Яркие примеры конвекции – перемещение теплого воздуха в середине помещения с отопительными приборами, когда нагретые потоки движутся под потолок, а холодный воздух опускается к самой поверхности пола. Именно поэтому при включенном отоплении вверху комнаты воздух заметно теплее по сравнению с нижней частью помещения.

Закон Архимеда и тепловое расширение физических тел

Чтобы понять, что представляет собой естественная конвекция, достаточно рассмотреть процесс на примере действия закона Архимеда и явления расширения тел под воздействием теплового излучения. Так, согласно закону, повышение температуры обязательно приводит к увеличению объемов жидкости. Нагреваемая снизу жидкость в емкостях поднимается выше, а влага большей плотности, соответственно, перемещается ниже. В случае нагрева сверху более и менее плотные жидкости останутся на своих местах, в таком случае явления не произойдет.

Возникновение понятия

Впервые термин «конвекция» был предложен английским ученым Вильямом Прутом еще в 1834 году. Использовался он для описания перемещения тепловых масс в нагретых, движущихся жидкостях.

Первые теоретические исследования явления конвекции стартовали лишь в 1916 году. В ходе экспериментов было установлено, что переход от диффузии к конвекции в подогреваемых снизу жидкостях возникает при достижении некоторых критических температурных значений. Позже это значение получило определение «число Роэля». Оно было так названо в честь исследователя, занимавшегося его изучением. Результаты опытов позволили дать объяснение перемещению тепловых потоков под влиянием сил Архимеда.

Виды конвекции

Конвекция невозможна при нагревании твердых тел. Всему виной достаточно сильное взаимное притяжение при колебании их твердых частиц. В результате нагрева тел твердой структуры не возникают конвекция, излучение. Теплопроводность заменяет указанные явления в таких телах и способствует передаче тепловой энергии.

Отдельным видом выступает так называемая капиллярная конвекция. Происходит процесс при перепадах температуры во время движения жидкости по трубам. В естественных условиях значение такой конвекции наряду с естественной и вынужденной крайне несущественно. Однако в космической технике капиллярная конвекция, излучение и теплопроводность материалов становятся весьма значимыми факторами. Даже самые слабые конвективные движения в условиях невесомости приводят к затруднению реализации некоторых технических задач.

Конвекция в слоях земной коры

Процессы конвекции неразрывно связаны с естественным образованием газообразных веществ в толще земной коры. Рассматривать земной шар можно как сферу, состоящую из нескольких концентрических слоев. В самом центре располагается массивное горячее ядро, которое представляет собой жидкую массу высокой плотности с содержанием железа, никеля, а также прочих металлов.

Окружающими слоями для земного ядра выступают литосфера и полужидкая мантия. Верхний слой земного шара представляет собой непосредственно земную кору. Литосфера сформирована из отдельных плит, которые находятся в свободном движении, перемещаясь по поверхности жидкой мантии. В ходе неравномерного нагревания различных участков мантии и горных пород, которые отличаются разным составом и плотностью, происходит образование конвективных потоков. Именно под воздействием таких потоков возникает естественное преобразование ложа океанов и перемещение несущих континентов.

Отличия конвекции от теплопроводности

Под теплопроводностью следует понимать способность физических тел к передаче тепла посредством движения атомных и молекулярных соединений. Металлы выступают отличными проводниками тепла, так как их молекулы находятся в неразрывном контакте друг с другом. Напротив, газообразные и летучие вещества выступают плохими проводниками тепла.

Как происходит конвекция? Физика процесса основывается на переносе тепла за счет свободного движения массы молекул веществ. В свою очередь, теплопроводность заключается исключительно в передаче энергии между составляющими частицами физического тела. Однако и тот, и другой процесс невозможен без наличия частиц вещества.

Примеры явления

Расположенная на тыльной панели холодильника решетка играет роль элемента, способствующего отводу теплого воздуха, образованного в компрессоре агрегата во время сжатия газа. Охлаждение решетки также основывается на конвективных механизмах. Именно по этой причине не рекомендуется загромождать пространство позади холодильника. Ведь только в таком случае охлаждение может происходить без затруднений.

Другие примеры конвекции можно заметить, наблюдая за таким природным явлением, как движение ветра. Нагреваясь над засушливыми континентами и охлаждаясь над местностью с более суровыми условиями, потоки воздуха начинают вытеснять друг друга, что приводит к их движению, а также перемещению влаги и энергии.

На конвекции завязана возможность парения птиц и планеров. Менее плотные и более теплые воздушные массы при неравномерном нагревании у поверхности Земли приводят к образованию восходящих потоков, что способствует процессу парения. Для преодоления максимальных расстояний без затраты сил и энергии птицам требуется умение находить подобные потоки.

Хорошие примеры конвекции – образование дыма в дымоходах и вулканических кратерах. Перемещение дыма вверх основано на его более высокой температуре и низкой плотности по сравнению с окружающей средой.

При остывании дым постепенно оседает в нижние слои атмосферы. Именно по этой причине промышленные трубы, посредством которых происходит выброс вредных веществ в атмосферу, делают максимально высокими.

Наиболее распространенные примеры конвекции в природе и технике

Среди наиболее простых, доступных для понимания примеров, которые можно наблюдать в природе, быту и технике, следует выделить:

• движение воздушных потоков во время работы бытовых батарей отопления;
• образование и движение облаков;
• процесс движения ветра, муссонов и бризов;
• смещение тектонических земных плит;
• процессы, которые приводят к свободному газообразованию.

Приготовление пищи

Все чаще явление конвекции реализуется в современных бытовых приборах, в частности в духовых шкафах. Газовый шкаф с конвекцией позволяет готовить разные блюда одновременно на отдельных уровнях при различной температуре. При этом полностью исключается смешение вкусов и запахов.

Нагрев воздуха в традиционном духовом шкафу основывается на работе единственной горелки, что приводит к неравномерному распределению тепла. За счет целенаправленного перемещения горячих потоков воздуха при помощи специализированного вентилятора блюда в конвекционном духовом шкафу получаются более сочными, лучше пропекаются. Такие устройства быстрее нагреваются, что позволяет уменьшить время, требуемое на приготовление пищи.

Естественно, для хозяек, которые готовят в духовом шкафу всего лишь несколько раз в год, бытовой прибор с функцией конвекции нельзя назвать техникой первой необходимости. Однако для тех, кто не может жить без кулинарных экспериментов, такое устройство станет просто незаменимым на кухне.

Надеемся, представленный материал оказался полезным для вас. Всего доброго!

Читайте также:

1. А это христианские летописи: «Слово о законе и благодати митрополита Иллариона». 1 страница
2. Адгезия резины к металлокорду и ее сохранение
3. Активные континентальные окраины, их типы и строение
4. Билет 12
5. Билет 19
6. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧАСЫ — И ОПТИМИЗАЦИЯ ЗДОРОВЬЯ 2 страница
7. Биологическое и социальное в природе человека – единство и противоречие
8. БЫТЬ В АВАНГАРДЕ — САМАЯ ПОЧЕТНАЯ ПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЛИДЕРА
9. Васти: промывание ануса и нижней части кишечного тракта
10. Ваш ребенок 19 страница
11. Введение
12. Вергилий

Коэффициент теплопроводности при комнатной температуре.

Порядок величины коэффициента теплопроводности для различных веществ.

Материалы	,Вт/мк	Материалы	,Вт/мк
Серебро	458 (400)	Железо	1,85
Медь	384 (400)	Кирпич красный	0,77
Алюминий	209	Шлаковая вата	0,07
Чугун	63	Пенопласт	0,04
Сталь углеродистая	45 (50)	Воздух	0,0245
Вода	0,55	Водород	0,175 (0,2)
Мазут	0,116	Углекислый газ	0,015

Конвекция-это 2 ой способ переноса тепла в пространстве.

Конвекция— это перенос тепла в жидкостях и газах с неравномерным распределением температуры за счет движения макрочастиц.

Перенос теплоты вместе с макроскопическими объемами вещества носит название конвективного теплопереноса, или просто конвекции.

Теплообмен между жидкостью и поверхностью твердого тела. Этот процесс получил специальное название конвективная теплоотдача (теплота отдается от жидкости к поверхности или наоборот)

Но конвекции в чистом виде не существует она всегда сопровождается теплопроводностью, такой совместный перенос тепла называется конвективным теплообменом.

Процесс теплообмена между поверхностью твердого тела и жидкостью называется теплоотдачей, а поверхность тела, через которую переносится теплота,— поверхностью теплообмена или теплоотдающей поверхностью.

Теплопередача-это перенос тепла от одной жидкости к другой через разделяющую их твердую стенку.

Виды_ движения жидкости. Различают вынужденную и естественную конвекцию. Движение называется вынужденным, если оно происходит за счет внешних сил, не связанных с процессом теплообмена. Например, за счет сообщения ей энергии насосом или вентилятором. Движение называется свободным, если оно определяется процессом теплообмена и происходит за счет разности плотностей нагретых и холодных макрочастиц жидкости.

Режимы .движения, жидкости. Движение жидкости может быть установившимся и неустановившимся. Установившимся называется такое движение, при котором скорость во всех точках пространства, занятого жидкостью, не изменяется во времени. Если скорость потока изменяется во времени (по величине или направлению), то движение будет неустановившееся.

Экспериментально установлено два режима движения жидкости: ламинарный и турбулентный. При ламинарном режиме все частицы жидкости движутся параллельно друг другу и ограждающим поверхностям. При турбулентном режиме частицы жидкости движутся хаотически, неупорядоченно. Наряду с направленным движением вдоль потока частицы могут двигаться поперек и навстречу потоку. При этом скорость жидкости непрерывно изменяется как н величине, так и по направлению.

Выделение ламинарного и турбулентного режимов имеет большое значение, так как в зависимости от режима различным будет механизм переноса тепла в жидкости. При ламинарном режиме тепло в поперечном направлении потока переносится лишь путем теплопроводности, а при направлении потока переносится лишь путем теплопроводности, а при турбулентном, кроме того, и за счет турбулентных вихрей, или конвекции.

Понятие пограничного слоя. Исследования показали, что в потоке вязкой жидкости, омывающем какое-либо тело, по мере приближения к его поверхности скорость уменьшается и на самой поверхности становит­ся равной нулю. Вывод о том, что скорость жидкости, лежащей на по­верхности тела, равна нулю, называется гипотезой прилипания. Она спра­ведлива до тех пор, пока жидкость можно рассматривать как сплошную среду.

Пусть неограниченный поток жидкости движется вдоль плоской поверхности (рис). Скорость жидкости вдали от нее равна w0, а на самой поверхности согласно гипотезе прилипания равна нулю. Следовательно, около поверхности существует слой замороженной жидкости, называемый динамическим пограничным слоем, в котором скорость изменяется от 0 до …. Так как скорость в пограничном слое приближается к w _{асимптотически, то вводят следующее определение его толщины: толщиной динамического пограничного слоя называется расстояние от поверхности, на котором скорость отличается от w0 ,на определенную величину, обычно на 1%.}

По мере движения вдоль поверхности толщина пограничного слоя растет. Вначале образуется ламинарный пограничный слои, который с ростом толщины становится неустойчивым и разрушается, превращаясь в турбулентный пограничный слой. Однако и здесь, вблизи поверхности, сохраняется тонкий ламинарный подслой……., в котором жидкость движется ламинарно. На рис. показано изменение скорости в пределах ламинарного (сечение I) и турбулентного (сечение II) по

Дата добавления: 2015-04-24 ; Просмотров: 3101 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Конвекция. Виды конвекции и их влияние на процесс теплообмена. — Студопедия

Конвекция– перемещение макроскопических частей среды (газа, жидкости), приводящее к переносу массы и теплоты. В реальных условиях конвекция всегда сопровождается теплопроводностью или молекулярным переносом теплоты. Совместный процесс переноса теплоты конвекцией и теплопроводностью называется конвективным теплообменом. Конвективный теплообмен между жидкостью и твердым телом часто называют теплоотдачей. На процесс теплоотдачи конвекцией влияет целый ряд факторов. 1. Характер движения жидкости около твердой стенки. По природе возникновения различают два вида движения – свободное и вынужденное. Свободным называется движение, происходящее вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости в поле тяжести.

При соприкосновении с нагретым телом жидкость (воздух) нагревается, становится легче и поднимается вверх. При соприкосновении с холодным телом жидкость охлаждается, становится тяжелее и опускается вниз. Свободное движение называется также естественной конвекцией и может происходить в ограниченном (канале, щелях) или неограниченном пространстве. Возникновение и интенсивность свободного движения определяются тепловыми условиями процесса и зависят от расположения поверхности (вертикальное или горизонтальное), направления теплоотдающей поверхности (вверх или вниз), рода жидкости, разности температур, напряженности гравитационного поля и объема пространства, в котором протекает процесс. Вынужденным называется движение, возникающее под действием посторонних возбудителей, например насоса, вентилятора и пр. В общем случае наряду с вынужденным движением одновременно может развиваться и свободное движение жидкости.

Относительное влияние последнего тем больше, чем больше разность температур в отдельных точках жидкости и чем меньше скорость вынужденного движения. Вынужденное движение жидкости может быть ламинарным или турбулентным. При ламинарном режиме течение имеет спокойный, струйчатый характер, а при турбулентном – движение неупорядоченное, вихревое. Для процессов теплоотдачи режим движения жидкости имеет большое значение. Изменение режима движения жидкости происходит при некоторой «критической» скорости, которая в каждом конкретном случае различна. Однако при любом виде движения в тонком слое у поверхности из-за наличия вязкого трения течение жидкости затормаживается, и скорость падает до нуля. Этот слой принято называть вязким подслоем.

Интенсивность теплоотдачи для газов и жидкостей в основном определяется термическим сопротивлением этого подслоя. При ламинарном режиме перенос теплоты в направлении нормали к стенке в основном осуществляется путем теплопроводности пограничного слоя. При турбулентном режиме перенос теплоты сохраняется лишь в вязком малом подслое, а внутри турбулентного потока перенос осуществляется путем интенсивного перемешивания частиц жидкости. Потеря устойчивости ламинарного течения сопровождается образованием завихрений, которые за счет диффузии заполняют весь поток, вызывая сильное перемешивание жидкости, называемое турбулентным смешением. При турбулентном движении весь поток насыщен беспорядочно движущимися вихрями, которые непрерывно возникают и исчезают.

В последующем вследствие вязкости жидкости вихри постепенно затухают и исчезают. Чем больше вихрей, тем интенсивнее перемешивание жидкости, тем больше турбулентность потока и тем выше теплоотдача.Различают естественную и искусственную турбулентность. Первая образуется естественно в процессе нагрева жидкости и ее движения вдоль стенки, когда вначале имеет место ламинарное, спокойное движение, затем неустойчивое, неупорядоченное, после чего вихревое и турбулентное, с отрывом вихрей от стенки. Вторая вызывается искусственным способом путем установки или наличия в потоке каких-либо закручивающих лопаток, направляющих аппаратов, решеток и других устройств.

25. Режимы движения теплоносителей, их описание, характеристика, их влияние на процесс теплообмена.

Теплообменным аппаратом (теплообменником) называется устройство, в котором происходит передача теплоты от одной среды к другой. Среды, участвующие в теплообмене, называются теплоносителями. В качестве теплоносителей могут использоваться пары различных веществ, газы, жидкости и жидкие металлы. Теплоноситель, отдающий теплоту и имеющий более высокую температуру, называется первичным, а воспринимающий теплоту теплоноситель с более низкой температурой называется вторичным. Основная задача теплообменников заключается в передаче тепловой энергии между несколькими теплоносителями, которые проходят через это оборудование. Устройство аппарата зависит от течения теплоносителей и их взаимной геометрии. Есть несколько конфигураций направления.

Противоток Противоточный теплообменник представляет собой устройство с параллельным перемещением теплоносителей относительно друг друга. Такое устройство считается эффективным за счет наиболее результативного использования разности температур.

Параллельное однонаправленное течение.Название вида теплообменника само говорит за себя: теплоносители перемещаются в одном направлении, параллельно друг другу. Если при проектировании объекта важное значение придается эффективному использованию разности температур, то такой тип оборудования не подходит. Он используется в случае необходимости иметь примерно одинаковую температуру стенки, передающей тепло.

Перекрестный ток.Такое устройство предполагает, что теплоносители двигаются под прямым углом относительно друг друга. Так, первое течение проходит в трубах, которые собраны в пучок. Второй теплоноситель перемещается между этими трубами в целом перпендикулярно их оси. Такой теплообменник по эффективности находится между первым и вторыми вышеуказанными устройствами. Преимуществом аппарата является более простая конструкция.

Многоходовой ток в трубах и в пространстве между ними. Один и тот же теплообменник можно сконструировать таким образом, чтобы в нем комбинировались характеристики, присущие противоточному и параллельному оборудованию. Для этого нужно предусмотреть поворот труб, находящихся в одном корпусе. Количество поворотов не ограничено. Такой же эффект может быть и при использовании прямых труб, если грамотно внедрить коллекторы, представляющие собой трубы в форме U, или серпантин. Так, по конструкции аппарат будет простым, а отверстия для труб будут располагаться с одной стороны кожуха.

Общий случай.Выше описаны отдельные варианты движения теплоносителей. На практике теплообменник состоит из многоходовых течений сред, которые взаимно проникают друг в друга. Для поступления теплоносителей в общий резервуар есть несколько входных точек и столько же – выходных. Жидкость в аппарате может течь трехмерно, но есть зона рециркуляции с замкнутой линией тока.

100 ballov.kz образовательный портал для подготовки к ЕНТ и КТА

В 2021 году казахстанские школьники будут сдавать по-новому Единое национальное тестирование. Помимо того, что главный школьный экзамен будет проходить электронно, выпускникам предоставят возможность испытать свою удачу дважды. Корреспондент zakon.kz побеседовал с вице-министром образования и науки Мирасом Дауленовым и узнал, к чему готовиться будущим абитуриентам.

— О переводе ЕНТ на электронный формат говорилось не раз. И вот, с 2021 года тестирование начнут проводить по-новому. Мирас Мухтарович, расскажите, как это будет?

— По содержанию все остается по-прежнему, но меняется формат. Если раньше школьник садился за парту и ему выдавали бумажный вариант книжки и лист ответа, то теперь тест будут сдавать за компьютером в электронном формате. У каждого выпускника будет свое место, огороженное оргстеклом.

Зарегистрироваться можно будет электронно на сайте Национального центра тестирования. Но, удобство в том, что школьник сам сможет выбрать дату, время и место сдачи тестирования.

Кроме того, в этом году ЕНТ для претендующих на грант будет длиться три месяца, и в течение 100 дней сдать его можно будет два раза.

— Расскажите поподробнее?

— В марте пройдет тестирование для желающих поступить на платной основе, а для претендующих на грант мы ввели новые правила. Школьник, чтобы поступить на грант, по желанию может сдать ЕНТ два раза в апреле, мае или в июне, а наилучший результат отправить на конкурс. Но есть ограничение — два раза в один день сдавать тест нельзя. К примеру, если ты сдал ЕНТ в апреле, то потом повторно можно пересдать его через несколько дней или в мае, июне. Мы рекомендуем все-таки брать небольшой перерыв, чтобы еще лучше подготовиться. Но в любом случае это выбор школьника.

— Система оценивания останется прежней?

— Количество предметов остается прежним — три обязательных предмета и два на выбор. Если в бумажном формате закрашенный вариант ответа уже нельзя было исправить, то в электронном формате школьник сможет вернуться к вопросу и поменять ответ, но до того, как завершил тест.

Самое главное — результаты теста можно будет получить сразу же после нажатия кнопки «завершить тестирование». Раньше уходило очень много времени на проверку ответов, дети и родители переживали, ждали вечера, чтобы узнать результат. Сейчас мы все автоматизировали и набранное количество баллов будет выведено на экран сразу же после завершения тестирования.
Максимальное количество баллов остается прежним — 140.

— А апелляция?

— Если сдающий не будет согласен с какими-то вопросами, посчитает их некорректными, то он сразу же на месте сможет подать заявку на апелляцию. Не нужно будет ждать следующего дня, идти в центр тестирования, вуз или школу, все это будет электронно.

— С учетом того, что школьникам не придется вручную закрашивать листы ответов, будет ли изменено время сдачи тестирования?

— Мы решили оставить прежнее время — 240 минут. Но теперь, как вы отметили, школьникам не нужно будет тратить час на то, чтобы правильно закрасить лист ответов, они спокойно смогут использовать это время на решение задач.

— Не секрет, что в некоторых селах и отдаленных населенных пунктах не хватает компьютеров. Как сельские школьники будут сдавать ЕНТ по новому формату?

— Задача в том, чтобы правильно выбрать время и дату тестирования. Центры тестирования есть во всех регионах, в Нур-Султане, Алматы и Шымкенте их несколько. Школьники, проживающие в отдаленных населенных пунктах, как и раньше смогут приехать в город, где есть эти центры, и сдать тестирование.

— На сколько процентов будет обновлена база вопросов?

— База вопросов ежегодно обновляется как минимум на 30%. В этом году мы добавили контекстные задания, то что школьники всегда просили. Мы уделили большое внимание истории Казахстана и всемирной истории — исключили практически все даты. Для нас главное не зазубривание дат, а понимание значения исторических событий. Но по каждому предмету будут контекстные вопросы.

— По вашему мнению система справится с возможными хакерскими атаками, взломами?

— Информационная безопасность — это первостепенный и приоритетный вопрос. Центральный аппарат всей системы находится в Нур-Султане. Связь с региональными центрами сдачи ЕНТ проводится по закрытому VPN-каналу. Коды правильных ответов только в Национальном центре тестирования.

Кроме того, дополнительно через ГТС КНБ (Государственная техническая служба) все тесты проходят проверку на предмет возможного вмешательства. Здесь все не просто, это специальные защищенные каналы связи.

— А что с санитарными требованиями? Нужно ли будет школьникам сдавать ПЦР-тест перед ЕНТ?

— ПЦР-тест сдавать не нужно будет. Требование по маскам будет. При необходимости Центр национального тестирования будет выдавать маски школьникам во время сдачи ЕНТ. И, конечно же, будем измерять температуру. Социальная дистанция будет соблюдаться в каждой аудитории.

— Сколько человек будет сидеть в одной аудитории?

— Участники ЕНТ не за семь дней будут сдавать тестирование, как это было раньше, а в течение трех месяцев. Поэтому по заполняемости аудитории вопросов не будет.

— Будут ли ужесточены требования по дисциплине, запрещенным предметам?

— Мы уделяем большое внимание академической честности. На входе в центры тестирования, как и в предыдущие годы, будут стоять металлоискатели. Перечень запрещенных предметов остается прежним — телефоны, шпаргалки и прочее. Но, помимо фронтальной камеры, которая будет транслировать происходящее в аудитории, над каждым столом будет установлена еще одна камера. Она же будет использоваться в качестве идентификации школьника — как Face ID. Сел, зарегистрировался и приступил к заданиям. Мы применеям систему прокторинга.

Понятно, что каждое движение абитуриента нам будет видно. Если во время сдачи ЕНТ обнаружим, что сдающий использовал телефон или шпаргалку, то тестирование автоматически будет прекращено, система отключится.

— А наблюдатели будут присутствовать во время сдачи тестирования?

— Когда в бумажном формате проводили ЕНТ, мы привлекали очень много дежурных. В одной аудитории было по 3-4 человека. При электронной сдаче такого не будет, максимум один наблюдатель, потому что все будет видно по камерам.

— По вашим наблюдениям школьники стали меньше использовать запрещенные предметы, к примеру, пользоваться телефонами?

— Практика показывает, что школьники стали ответственнее относиться к ЕНТ. Если в 2019 году на 120 тыс. школьников мы изъяли 120 тыс. запрещенных предметов, по сути у каждого сдающего был телефон. То в прошлом году мы на 120 тыс. школьников обнаружили всего 2,5 тыс. телефонов, и у всех были аннулированы результаты.

Напомню, что в 2020 году мы также начали использовать систему искусственного интеллекта. Это анализ видеозаписей, который проводится после тестирования. Так, в прошлом году 100 абитуриентов лишились грантов за то, что во время сдачи ЕНТ использовали запрещенные предметы.

— Сколько средств выделено на проведение ЕНТ в этом году?

Если раньше на ЕНТ требовалось 1,5 млрд тенге из-за распечатки книжек и листов ответов, то сейчас расходы значительно сокращены за счет перехода на электронный формат. Они будут, но несущественные.

— Все-таки почему именно в 2021 году было принято решение проводить ЕНТ в электронном формате. Это как-то связано с пандемией?

— Это не связано с пандемией. Просто нужно переходить на качественно новый уровень. Мы апробировали данный формат на педагогах школ, вы знаете, что они сдают квалификационный тест, на магистрантах, так почему бы не использовать этот же формат при сдаче ЕНТ. Тем более, что это удобно, и для школьников теперь будет много плюсов.

Физика. Конспект «Конвекция» | Частная школа. 8 класс

Конспект по физике для 8 класса «Конвекция». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое конвекция. Какие виды конвекции существуют.

Конспекты по физике    Учебник физики    Тесты по физике

---

Конвекция

Если жидкости и газы обладают низкой теплопроводностью, то как же тогда нам удаётся достаточно быстро прогреть воздух в помещении и вскипятить воду?

ЯВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В ВОЗДУХЕ

Находясь рядом с горячей плитой, можно почувствовать тёплые струи воздуха, поднимающиеся над ней. Этот же эффект хорошо ощущается, если сверху поднести руку к горящей свече или горящей электрической лампочке.

Это физическое явления используется в игрушке «музыкальная ёлочка». Когда зажигаются свечки, под действием возникающих струй тёплого воздуха, направленных вверх, вертушка начинает вращаться, а колокольчики — звенеть.

Если сделать из бумаги спираль и поместить её над включённой электрической лампочкой, как показано на рисунке, под действием поднимающегося нагретого воздуха спираль начнёт вращаться.

В этом опыте, так же как и в игрушке «музыкальная ёлочка», происходит нагревание воздуха, находящегося вблизи горящей лампочки или свечи. При этом он расширяется, и его плотность становится меньше плотности окружающего холодного воздуха. Под действием выталкивающей (архимедовой) силы со стороны холодного воздуха тёплый воздух вытесняется вверх. Образовавшийся воздушный поток и вращает спираль.

ЯВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В ЖИДКОСТИ

Аналогичные явления происходят и при нагревании жидкости, если источник тепла находится снизу.

Нагретые слои жидкости имеют меньшую плотность. Поэтому сила тяжести, действующая на них, становится меньше архимедовой силы, действующей на эти слои со стороны окружающей жидкости. Вследствие этого нагретые слои воды начинают подниматься вверх, а на их место опускаются более холодные слои жидкости. Этот процесс продолжается до тех пор, пока вся жидкость не прогреется одинаково по всему объёму.

Рассмотрим следующий опыт. На дно колбы с водой аккуратно опустим несколько кристалликов любого красителя (например, марганцовокислого калия). Начнём нагревать колбу снизу. Сразу станет хорошо видно, как со дна колбы поднимаются окрашенные струйки воды.

КОНВЕКЦИЯ

При нагревании воздуха или воды снизу происходит теплопередача, обусловленная переносом вещества и отличающаяся от теплопроводности. Этот процесс называют конвекцией (от лат. convectio — перенесение).

Конвекция — это вид теплопередачи, при котором энергия передаётся потоками (или струями) жидкости или газа.

В 7 классе мы говорили о том, что строение твёрдых тел отличается от строения жидкостей и газов. В твёрдых телах перенос вещества невозможен, поэтому конвекция наблюдается только в жидкостях и газах. В твёрдых телах она не происходит.

В закрытом помещении при работе отопительных приборов всегда возникает явление конвекции. Поэтому разница температур воздуха у пола и вблизи потолка может достигать нескольких градусов.

ЕСТЕСТВЕННАЯ И ВЫНУЖДЕННАЯ КОНВЕКЦИЯ

Различают два вида конвекции: естественную и вынужденную. Рассмотренные выше процессы нагревания воздуха и жидкости являются примерами естественной конвекции. Для её возникновения требуется либо подогрев жидкости или газа снизу, либо охлаждение сверху.

Вынужденная конвекция наблюдается в случае, когда потоки нагретой или охлаждённой жидкости или газа переносятся под действием насосов или вентиляторов.

КОНВЕКЦИЯ В ПРИРОДЕ

Конвекция является очень распространённым явлением в природе. Она выполняет основную роль в образовании в атмосфере потоков воздуха — ветров. Нагреваясь над одними участками земли и охлаждаясь над другими, воздух начинает циркулировать, перенося с собой энергию и влагу.

Эти же причины порождают дневные и ночные бризы — ветры, попеременно дующие от моря к суше днём и от суши к морю ночью. В течение дня температура земли становится заметно выше, чем температура моря. Соответственно и воздух, соприкасающийся с землёй, теплеет, расширяется и его плотность уменьшается. За счёт явления конвекции возникает циркулирующее течение воздушных масс. Ночью происходит обратный процесс, так как земля охлаждается до температуры, которая ниже, чем температура моря.

Благодаря конвекции птицы способны подолгу парить в воздухе. Разные участки земли прогреваются по-разному, и из-за этого возни кают восходящие воздушные потоки. Эти же потоки используются при полётах на дельтапланах.

Из-за конвекции нагретый пар из труб котельных и дым из печных труб при отсутствии ветра поднимаются вверх, так как имеют более низкую плотность, чем окружающий воздух.

В быту мы привыкли к тому, что при нагреве воды источник тепла располагается снизу. Нагревательные приборы в комнате также всегда расположены внизу.

Опыты показывают, что при нагревании сверху как жидкостей, так и газов конвекции не происходит. В этом случае просто не возникает выталкивающая сила, так как нагретые слои с меньшей плотностью располагаются сверху.

Естественная и вынужденная конвекция лежат в основе действия отопительной системы зданий. Нагревание воды может производиться либо непосредственно в здании при помощи специального котла, либо за пределами отапливаемого помещения при наличии системы центрального отопления. Горячая вода, поступающая в дом или нагретая в котле, поднимается вверх, а затем спускается по трубам и распределяется по помещениям, отдавая тепло в радиаторах.

---

Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Конвекция».

Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).

Просмотров: 11 072

Все, что вам нужно знать о конвекции и теплопередаче

La конвекция Это естественный процесс, при котором тепло передается между жидкими, газообразными или жидкими веществами с жидкостью, твердым телом и жидкостью и т. Д. Все эти комбинации возможны, когда мы говорим об этом процессе теплообмена, в котором оба тела, независимо от того, в каком состоянии они находятся, будут иметь разные температуры. Конвекция — важный процесс в метеорологии, который включает в себя передачу тепла между воздушными массами.

Хотите узнать больше о конвекции? В этой статье мы объясним все об этом.

Теплопередача

В конвекции главное — теплопередача. Не имеет значения состояние каждого тела, Пока существует заметная разница температур, может возникать конвекция. Это процесс, который мы используем для нагрева воды в кастрюле. Когда два тела при разных температурах встречаются, происходит то, что мы называем тепловым потоком. Тело с самой высокой температурой меньше всего передает тепло.

Это одна из причин, почему, поднося руку к плите, мы чувствуем тепло. Печь не передает это тепло. Существуют также другие процессы теплопередачи, такие как излучение и теплопроводность, которые объясняются вместе с конвекцией, поэтому мы также рассмотрим их позже.

И жидкости, и газы считаются жидкостями. Движение его молекул отвечает за то, что тепло может установить поток между двумя телами. Плохая теплопроводность означает, что тесто нужно заставить отжимать или отдавать тепло. Для этого он охлаждает или нагревает твердые тела или жидкости.

В котлах используется теплообменник. Он состоит из металлической трубы, внутри которой циркулирует вода. На улице у нас будет газ очень высокой температуры. В процессе конвекции газ сможет отдавать свое тепло металлической трубке, а вода получит его за счет теплопроводности. Трубка нагревается и отдает тепло воде, текущей в другом направлении. Эта вода, получая тепло за счет конвекции, нагревается и превращается в пар.

Вождение

Когда дело доходит до энергии, одна из наиболее часто обсуждаемых тем — как прямая, так и косвенная теплопередача. В бытовых электроприборах мы используем отопление и кондиционирование воздуха для передачи тепла или холода. Эти приборы также имеют свои потери энергии. Глобальное соотношение между количеством энергии, которое мы используем, и которое мы теряем квалифицируется как энергоэффективность и это важная переменная, которую следует учитывать при окончательной цене продукта.

Вождение — это процесс, понятный каждому. Около теплообмен между двумя точками, находящимися при разных температурах. Этот перенос происходит без обмена веществами между ними. Простой пример: у нас есть металлический стержень, у которого один конец имеет температуру 80 градусов, а другой — комнатную температуру. Если нет другого внешнего воздействия, теплопроводная передача тепла будет происходить от горячего конца к холодному. Это вызовет нагрев холодного конца. Что говорить о том, что вождение полностью зависит от типа материала, о котором мы говорим. Говорить о металлическом бруске — это не то же самое, что о деревянном. Электропроводность — это элемент, который необходимо учитывать в этом физическом процессе обмена энергией.

излучение

Другой процесс теплообмена — это излучение. Мы также широко используем его дома. Это тепло, которое тело излучает из-за своей температуры, но даже без контакта между телами.. Мы видели, что при теплопроводности должно быть трение между телами или распространение тепла через одно и то же тело. Чего не могло быть, так это обмена материей. В этом случае более теплое тело может согреться до холода, даже не касаясь его.

В этом типе процесса мы увидим теплообмен по тот простой факт, что одно тело горячее другого. Для того, чтобы этот процесс был воспринят, необходимо, чтобы более теплое тело было при очень высокой температуре. Простой пример этого можно увидеть летом, когда вы идете на пляж. Когда вы оставляете машину на стоянке и часы идут, вы возвращаетесь за чем-то, а когда вы касаетесь металла дверей, вы обжигаетесь от того, насколько он горячий. Солнце находится на очень большом расстоянии и, однако, с помощью излучения может передавать это тепло автомобилю.

В случае излучения мы также принимаем во внимание тип материала, с которым имеем дело. Деревянная поверхность нагревается, но из-за своих изоляционных свойств не может удерживать столько тепла.

Типы конвекции

После того, как мы объяснили возможные теплопередачи, мы собираемся подсчитать существующие типы конвекции. Передача тепла за счет конвекции может происходить несколькими способами, а именно:

• Принудительно: он осуществляется с помощью вентилятора, в случае воздуха или насоса, в случае воды, в котором жидкость движется через горячую зону, а тепло переносится в холодную зону.
• натуральный: происходит, когда жидкость забирает тепло из горячей зоны и изменяет ее плотность. Это заставляет его двигаться к самой холодной области, где он будет отдавать тепло.

Чтобы лучше понять различные типы конвекции, мы приведем пример. Если мы включаем радиатор, мы должны ждать повышения температуры. Если мы положим руку на радиатор на небольшом расстоянии, мы увидим, что это совершенно естественный поток воздуха, поскольку горячий воздух имеет тенденцию подниматься. Окружающий воздух нагревается и уменьшается в плотности, что снижает его вес. Таким образом, он течет вверх, заставляя воздух проходить снова, постоянно обновляя себя. Это как если бы это был циклический процесс.

Надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете больше узнать о конвекции и теплопередаче.

[Что это такое, виды и преимущества]

Духовой шкаф с вентилятором

Многие хозяйки сталкиваются с проблемой неравномерного приготовления пищи в духовке: то пирог наполовину сырой, а наполовину пригоревший, то пицца на дне пригорела. Иногда приходится и противень переворачивать, и саму выпечку или ее половину вынимать, чтобы не сгорела окончательно. Такое случалось раньше, когда в каждом доме стояла газовая духовка с нижней горелкой. Но с появлением такой функции, как принудительная конвекция, проблемы неудачной выпечки остались в прошлом!

Содержание:

Благодаря правильной циркуляции воздуха выпечка приготовится быстрее

Понятие конвекции

• Конвекция – это процесс переноса тепла с помощью потоков воздуха по всему внутреннему пространству духовки. Она представляет собой сложный процесс, когда теплые и холодные воздушные потоки меняются местами, постепенно перемешиваясь между собой и создавая вихрь горячего воздуха. В результате температура внутри духовки становится одинаковой по всему объему закрытого пространства, а обдув горячего воздуха позволяет продукту прогреваться равномерно со всех сторон.

Готовьте свои любимые блюда с удовольствием

Большая часть духовых шкафов оснащена вентилятором на задней стенке

Раньше, когда в газовых духовках не было режима конвекции, противень сначала ставили на нижний уровень, а затем поднимали как можно выше, чтобы еда не пригорала, или же подкладывали кирпичи. Но так как конвекция обычно происходит естественным образом и воздух циркулирует настолько медленно, что это не дает никакого результата, то до того момента, пока вся температура внутри духовки не достигнет одинаковых показателей, пройдет достаточно много времени и часть выпечки уже пригорит, а часть еще будет оставаться сырой.

Интересно! Чтобы увеличить скорость смешивания холодного и теплого воздуха, наши мамы и бабушки ставили емкость с водой на дно духовки.

Вентилятор на задней стенке духовки

Но в наше время достаточно иметь духовку с режимом принудительной конвекции, и мы получим равномерно приготовленные со всех сторон блюда, которые не будут мокрыми или слишком пересушенными. Мало того, при конвекционном режиме допускается одновременное приготовление в одной духовке сразу нескольких противней, то есть можно готовить сразу несколько блюд. Это мечта каждой хозяйки!

Как это работает?

Распределение потоков воздуха в духовом шкафу

Внутри газовых и электрических духовок, имеющих функцию конвекции, на задней стенке имеется вентилятор, который при включении режима перегоняет и перемешивает теплые и холодные слои воздуха. Когда внутри духовки достигнута определенная температура воздуха, вентилятор автоматически выключается. А когда температура падает и смешение потоков воздуха происходит неравномерно, вентилятор включается снова.

Важно! Именно такая регулировка температурного режима обеспечивает сохранение одинаковой температуры по всему внутреннему объему духовки и одинаковое приготовление блюда.

Виды конвекции

В продаже существуют множество видов духовых шкафов с режимом конвекции. Но в зависимости от наличия дополнительного функционала принято различать такие виды конвекции, как:

Режимы	Описание
Обычный режим конвекции	предназначен для нагрева тарелок перед подачей блюд, отстаивания теста перед его выпечкой, сушки ягод, фруктов и зелени, а также для запекания продуктов с минимальной прожаркой, которые подходят для диетического питания;
Конвектор + нижний нагрев	на таком режиме выпекаются пицца, хлеб и пироги;
Конвектор + нижний нагрев + гриль	максимально мощный, быстрый режим, который обычно применяют для приготовления замороженных продуктов и полуфабрикатов;
Турбогриль	включается одновременно и конвектор, и верхний нагреватель, и гриль, что способствует равномерному приготовлению целых кусков мяса с образованием румяной корочки.

Интересно! Существуют модели духовок, в которых вокруг вентилятора конвектора установлен еще один нагревательный контур. Это позволяет повысить эффективность и еще больше увеличить производительность работы духовки.

Компактный электрический духовой шкаф с грилем и вентилятором

Существуют модели, в которых установлены сразу два конвектора, расположенные один над другим, что позволяет максимально эффективно распределять воздух по закрытому пространству духовки и добиться большей эффективности ее работы.

Встроенный духовой шкаф

Преимущества духовки с конвекцией

Чтобы понять, что такое конвекция и зачем она нужна, достаточно ознакомиться с перечнем возможностей, которые появятся после установки такой техники. К ним относятся:

• быстрый нагрев духовки;
• увеличение количества блюд, которые можно готовить, и скорости их приготовления. Духовка с конвекцией поможет быстро запечь большой кусок мяса, целую рыбу, сделать воздушную меренгу, высушить зелень, овощи и фрукты;

• возможность размораживать продукты без потери их полезных элементов;
• использование всего объема духовой камеры и приготовление разных блюд одновременно;
• расширение диапазона блюд, которые можно приготовить в духовке;
• частичный отказ от использования варочной поверхности.

Собственная выпечка всегда лучше покупной

Некоторые современные модели духовок оснащены функцией влажной конвекции. Она может стать настоящей находкой для любителей правильного питания. Вентилятор такой техники обеспечивает циркуляцию не только воздуха, но и водяного пара, который производится генератором пара, встроенным в конвектор.

На заметку! Эта функция полезна не только для приготовления блюд в режиме пароварки, но и в том случае, если вы опасаетесь, что мясо или выпечка могут получиться пересушенными. К тому же в режиме влажной конвекции можно разогревать блюда, стерилизовать банки и бутылочки для детского питания.

Благодаря циркуляции потоков воздуха курица идеально прожаривается со всех сторон

Важно! Одним из плюсов применения режима конвекции является сокращение количества использованного для готовки блюд масла и соли.

Но основным недостатком духовых шкафов с режимом конвекции является то, что внутренние их стенки быстро загрязняются. Поэтому при покупке такой духовки важно, чтобы она имела еще и режим самоочистки.

Конвекция в электрической духовке: как работает, виды, применение

Многие хозяйки, оснащая свой кухню новой бытовой техникой, заботятся о том, чтобы приборы выполняли много функций одновременно. Не составляет исключения и электрическая печь. Современный духовой шкаф имеет множество дополнительных возможностей: СВЧ, размораживание продуктов, разогрев еды, поддержание температуры блюда, пароварка, конвекция. Именно о последней функции и пойдет речь. Разберемся, что такое конвекция в духовом шкафу, как она работает и насколько необходима.

Для чего нужна конвекция

Для того чтобы понять, что такое конвекция, нужно разобраться, как расположены нагревательные элементы в электрической духовке. Старые модели электроплит были оснащены одним-двумя тэнами и, естественно, эта функция в них отсутствовала. Вспомните, как проблематично было равномерно пропечь пирожки или коржи для торта. Одна сторона уже подгорела, а вторая еще даже не подрумянилась. Для более-менее равномерного приготовления без конца нужно было поворачивать противень, а для того чтобы не подгорел низ – ставили второй противень с солью.

Современная духовка с функцией конвекции избавит вас от этих неудобств, и вы сможете порадовать домочадцев блюдом с равномерной прожаркой и красивой хрустящей корочкой.

Принцип работы конвекции в духовом шкафу

Термином «конвекция» обозначается перенесение тепла воздушным потоком. Теплообмен в природе происходит естественным образом. В духовке циркулировать воздух заставляет встроенный вентилятор. За счет принудительной конвекции воздух в камере быстрее и равномернее прогревается. Постоянный теплообменный процесс обеспечивает одинаковую температуру во всем пространстве духового шкафа.

Благодаря равномерному прогреву в духовке можно готовить одновременно на разных уровнях несколько блюд, а выпечка не подгорает снизу и подрумянивается сверху, качественно запекается мясо и овощи. При малом нагреве режим конвекции позволяет производить разморозку продуктов.

Бытовая техника с режимом конвекции в зависимости от модели оснащается панелью управления или соответствующей кнопкой с индикатором. В качестве обозначения режима конвекции на панели управления используется иконка в виде вентилятора.

Чаще всего в продаже встречаются электрические конвекционные печи и духовки, реже газовые. Стоимость приборов с режимом конвекции выше, чем у обычных аналогов. Но дополнительные расходы за чрезвычайно полезную функцию, упрощающую процесс готовки и позволяющую создавать настоящие шедевры кулинарии, того стоят.

Разновидности технологии

Технологические решения по реализации режима принудительного теплообмена в духовом шкафу у разных производителей могут отличаться. Распространены следующие варианты принудительной конвекции.

1. Простой вид принудительной циркуляции посредством вентилятора стандартной мощности.
2. Конвекция посредством вентилятора с кольцевым нагревателем. Дополнительный нагреватель, которым снабжен вентилятор, позволяет обеспечивать более быстрый и эффективный прогрев пространства духовки.
3. Конвектор — более мощный вентилятор создает вихревой теплообмен. Запекаемые блюда быстро покрываются корочкой, но внутри остаются сочными, поскольку образовавшаяся корочка препятствует испарению.
4. Двухуровневый конвектор представляет собой два вентилятора друг под другом. Двухуровневый обдув удобен при приготовлении нескольких блюд одновременно.
5. Конвектор с парогенератором. Благодаря насыщению духовки паром, блюда получаются тушеными, что полезнее для здоровья. Духовка с режимом влажной конвекции подходит для сдобной выпечки и приготовления диетических блюд на пару.

Чем хороша конвекционная духовка

Конвекционный духовой шкаф имеет ряд преимуществ.

1. Все ингредиенты пропекаются равномерно.
2. Возможно приготовление блюд на нескольких противнях одновременно.
3. С помощью данной функции можно добиться хрустящей поджаристой корочки.
4. Уменьшение расхода электроэнергии.
5. Использование масла при готовке блюд сводится к минимуму.
6. Возможность приготовления разнообразного меню.

Как применяют режим конвекции на практике

На практике конвектор позволяет добиться потрясающих результатов. Толстые куски мяса и рыбы качественно запекаются, получают равномерную хрустящую корочку со всех сторон. Блюдо получается в меру сочным. Режим существенно упрощает процесс приготовления сложных блюд, при этом экономится расход энергоресурсов (газ или электричество).

Важно! При активации функции температура воздуха в духовом шкафу на 10-15° выше, чем при стандартном нагревании, что ускоряет процесс приготовления пищи на 20-30 %. Выставляя таймер, пользователь должен учесть эту особенность.

Примеры применения.

1. Активация функции без нагрева или при небольшом прогревании позволяет быстрого разморозить продукты. В таком режиме подсушивают ягоды, фрукты, порезанные на кусочки, травы и цедру. Также можно поставить тесто на опару перед выпечкой.
2. В режиме конвекции с нижним нагревателем выпекают пироги, пиццу и другие хлебобулочные изделия.
3. Функция в сочетании с верхним нагревателем подходит для приготовления запеканок, мясных блюд и овощных и фруктово-ягодных суфле.
4. Многофункциональный режим нагрева с принудительной циркуляцией подходит для одновременной выпечки на нескольких уровнях пирожков при температуре 170-190° или кондитерских изделий (от 180°). Можно на нескольких уровнях запекать большие куски мяса или рыбы (от 200°).
5. Режим турбогриль используется для зажаривания цельной тушки птицы, поросенка, бараньей ноги.
6. Паровой конвектор применяют при приготовлении овощных, мясных и рыбных блюд на пару, выпекания булочек из сдобного теста. Можно использовать для стерилизации посуды.

Вот мы и разобрались, что такое конвекция. При применении этой функции в электрической духовке появляется возможность расширить перечень приготавливаемых блюд и улучшить качество выпечки. Ничего не сгорит и всё равномерно пропечется!

Коэффициент конвективной теплопередачи — обзор

Оцените температуру воздуха на выходе и эффективность коллектора, показанного на рис. 3.30, для следующих характеристик коллектора:

Ширина коллектора, Вт = 1,2 м.

Длина коллектора, L = 4 м.

Глубина воздушного канала, с = 15 мм.

Полная инсоляция, G _т = 890 Вт / м ²

Температура окружающей среды, T _a = 15 ° C = 288 K.

Эффективное (τα) = 0,90.

Коэффициент теплопотери, U _L = 6,5 Вт / м ² -K.

Коэффициент излучения пластины поглотителя, ε _p = 0,92.

Коэффициент излучения задней пластины, ε _b = 0,92.

Массовый расход воздуха = 0,06 кг / с.

Температура воздуха на входе, T _i = 50 ° C = 323 K.

Решение

Здесь нам нужно начать с принятия значений для T _p и T _b . Для экономии времени подобраны правильные значения; но в реальной ситуации решение нужно искать путем итераций. Предполагаемые значения: T _p = 340 K и T _b = 334 K (они должны быть в пределах 10 K). По этим двум температурам можно определить среднюю температуру воздуха:

4 (Tm, воздух) 3 = (Tp + Tb) (Tp2 + Tb2)

, откуда

Tm, воздух = (Tp + Tb) (Tp2 + Tb2) 43 = (340 + 334) (3402 + 3342) 43 = 337 K

Коэффициент теплопередачи излучения от поглотителя к задней пластине равен

час, p-g2 = σ ( Tp + Tb) (Tp2 + Tb2) (1 / ɛp) + (1 / ɛb) -1 = (5.67 × 10-8) (340 + 334) (3402 + 3342) (1 / 0,92) + (1 / 0,92) -1 = 7,395 Вт / м2-К

От T _{м , воздух} , следующие свойства воздуха можно получить из Приложения 5:

μ = 2,051 × 10-5 кг / м-ск = 0,029 Вт / м-Kcp = 1008 Дж / кг-K

Из гидродинамики гидравлический диаметр воздушный канал равен

D = 4 (Площадь поперечного сечения потока, увлажняемый периметр) = 4 (Ws2W) = 2s = 2 × 0,015 = 0,03

Число Рейнольдса равно

Re = ρVDμ = m˙DAμ = 0.06 × 0,03 (1,2 × 0,015) × 2,051 × 10-5 = 4875,5

Следовательно, поток является турбулентным, для которого применимо следующее уравнение: Nu = 0,0158 (Re) ^0,8 . Поскольку Nu = ( h _c D ) / k , коэффициент конвективной теплопередачи определяется как

hc, pa = hc, ba = (kD) 0,0158 (Re) 0,8 = (0,0290,03) 0,0158 (4875,5) 0,8 = 13,625 Вт / м2-К

Из уравнения. (3,69),

h = hc, p-a + 1 (1 / hc, ba) + (1 / hr, pb) = 13,625 + 1 (1 / 13,625) + (1 / 7,395) = 18,4 Вт / м2-К

Из уравнения.(3,72),

F ′ = hh + UL = 18,418,4 + 6,5 = 0,739

Поглощенное солнечное излучение составляет

S = Gt (τα) = 890 × 0,9 = 801 Вт / м2

Из уравнения. (3,74),

To = Ti + 1UL [S-UL (Ti-Ta)] [1-exp (-AcULF′m˙cp)] = 323+ (16,5) [801-6,5 (323-288)] [1-exp (- (1,2 × 4) × 6,5 × 0,7390,06 × 1007)] = 351 K

Следовательно, средняя температура воздуха составляет ½ (351 + 323) = 337 K, что равно значению предполагалось раньше. Если есть разница в двух средних значениях, требуется итерация. Для такого рода задач требуется всего одна итерация, чтобы найти правильное решение с использованием предполагаемых значений, которые дают новую среднюю температуру.

Из уравнения. (3,58),

FR = m˙cpAcUL {1-exp [-ULF’Acm˙cp]} = 0,06 × 1008 (1,2 × 4) × 6,5 {1-exp [-6,5 × 0,739 × (1,2 × 4) 0,06 × 1008]} = 0,614

Из уравнения. (3,76),

Qu = AcFR [S-UL (Ti-Ta)] = (1,2 × 4) × 0,614 [801-6,5 (323-288)] = 1690 Вт

Наконец, эффективность коллектора составляет

η = QuAcGt = 1690 (1,2 × 4) × 890 = 0,396

Три типа теплопередачи

Теплообмен занимает область, которая включает в себя широкий спектр функций, от простых процессов нагрева и охлаждения объектов до передовых термодинамических концепций в теплофизика.Чтобы понять, как напиток охлаждается летом или как тепло передается от Солнца к Земле, вы должны понять эти основные принципы теплопередачи на фундаментальном уровне.

Второй закон термодинамики

Второй закон термодинамики гласит, что тепло передается от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой. Атомы с более высокой энергией (и, следовательно, с более высокой температурой) движутся к атомам с более низкой энергией (более низкая температура), чтобы поддерживать равновесие (известное как тепловое равновесие).Теплопередача происходит, чтобы поддерживать этот принцип, когда объект имеет температуру, отличную от температуры другого объекта или его окружения.

Теплопередача за счет теплопроводности

Когда частицы вещества находятся в прямом контакте, теплопередача осуществляется за счет теплопроводности. Соседние атомы с более высокой энергией колеблются друг относительно друга, что передает более высокую энергию более низкой энергии или более высокую температуру к более низкой температуре. То есть атомы с более высокой интенсивностью и более высокой температурой будут вибрировать, тем самым перемещая электроны в области с меньшей интенсивностью и меньшей теплотой.Жидкости и газы обладают меньшей проводимостью, чем твердые тела (металлы являются лучшими проводниками) из-за того, что они менее плотные, что означает большее расстояние между атомами.

Конвекционная теплопередача

Конвекция описывает теплопередачу между поверхностью и движущейся жидкостью или газом. Поскольку жидкость или газ движутся быстрее, конвективная теплопередача увеличивается. Два типа конвекции: естественная конвекция и принудительная конвекция. При естественной конвекции движение жидкости происходит из-за горячих атомов в жидкости, где горячие атомы движутся вверх к более холодным атомам в воздухе — жидкость движется под действием силы тяжести.Примеры этого включают поднимающиеся облака сигаретного дыма или тепло от капота автомобиля, поднимающегося вверх. При принудительной конвекции жидкость перемещается по поверхности вентилятором, насосом или каким-либо другим внешним источником.

Теплопередача и излучение

Радиация (не путать с тепловым излучением) относится к передаче тепла через пустое пространство. Эта форма теплопередачи происходит без промежуточной среды; излучение действует даже в идеальном вакууме и через него.Например, энергия Солнца проходит через космический вакуум до того, как передача тепла согреет Землю.

Теплопередача является неотъемлемой частью обучения по соответствующим предметам, например, по программе химии или машиностроения. Производство и HVAC (отопление, вентиляция и охлаждение воздуха) являются примерами отраслей, которые в значительной степени полагаются на термодинамику и принципы теплопередачи. Тепловедение и теплофизика — это высшие области образования, связанные с теплопередачей.

Примеры конвекции

Конвекция возникает, когда тепло передается через газ или жидкость более горячим материалом, движущимся в более прохладную зону. Узнайте, что такое конвекция на самом деле, и рассмотрите несколько примеров этого явления.

Что такое конвекция?

Прежде чем рассматривать примеры, важно понять определение конвекции, чтобы вам было ясно, что такое конвекция на самом деле. Конвекция — это передача тепла, связанная с движением жидкости из-за подъема более горячих материалов и опускания более холодных материалов.Это происходит потому, что более горячие материалы имеют меньшую плотность, чем более холодные.

В метеорологии конвекция — это передача тепла и других атмосферных свойств за счет движения масс воздуха, особенно в направлении вверх. В геологии это медленное движение материала под земной корой. Некоторая конвекция создана руками человека.

Повседневные примеры конвекции

В повседневной жизни существует множество примеров конвекции, в том числе несколько обычных бытовых явлений.

• кипяток — Когда вода закипает, тепло переходит от горелки в кастрюлю, нагревая воду внизу. Эта горячая вода поднимается вверх, а более холодная вода движется вниз, чтобы заменить ее, вызывая круговое движение.
• радиатор — Радиатор выпускает теплый воздух вверху и втягивает более холодный воздух внизу.
• Дымящаяся чашка горячего чая — Пар, который вы видите, когда пьете чашку горячего чая, указывает на то, что тепло передается в воздух.
• тающий лед — Лед тает, потому что тепло перемещается ко льду из воздуха. В результате лед тает из твердого состояния в жидкое.
• Размораживание замороженных продуктов — Замороженные продукты оттаивают быстрее под холодной проточной водой, чем если их поместить в воду. Это связано с тем, что проточная вода передает тепло продуктам быстрее, чем если бы замороженный продукт был помещен в неподвижную воду.
• принудительная конвекция — Когда вентилятор, насос или всасывающее устройство используются для облегчения конвекции, результатом является принудительная конвекция.Повседневные примеры этого можно увидеть с кондиционером, центральным отоплением, автомобильным радиатором, использующим жидкость, или конвекционной печью.

Примеры конвекции в метеорологии

Многие погодные условия являются результатом конвекции. С точки зрения метеорологии конвекция — это просто восходящее движение воздуха в атмосфере. Звучит достаточно просто, но при определенных условиях это может привести к суровой погоде.

• конвективные облака — Когда в воздухе много влаги, конвекционные потоки уносят эту влагу в небо, образуя конвективные облака.Когда в облаках накапливается достаточное количество капель, результатом будут осадки в виде конвективной грозы.
• Линии шквала — Линия шквала — это тип конвективной грозы. Этот тип конвективных явлений вызывает ряд гроз, сопровождаемых сильным ветром и проливным дождем.
• суперячейка — Суперячейка — это более серьезная форма конвективной грозы. Этот тип шторма обычно длится в течение длительного периода времени (час или дольше) и имеет высокую вероятность образования опасных торнадо.

Примеры конвекции, связанной с движением воздуха

Хотя конвекция, происходящая дома, и погодные явления наблюдаются реже, чем повседневные примеры, существует ряд других примеров конвекции, связанной с движением воздуха.

• Воздушный шар — Нагреватель внутри воздушного шара нагревает воздух, заставляя воздух двигаться вверх. Это заставляет воздушный шар подниматься, потому что горячий воздух остается внутри. Когда пилот хочет спуститься, человек выпускает немного горячего воздуха.Его место занимает прохладный воздух, заставляя воздушный шар опускаться.
• эффект стека — Эффект стека, также называемый эффектом дымохода, представляет собой движение воздуха внутрь и наружу из зданий, дымоходов или других объектов из-за плавучести. В этом случае плавучесть относится к разной плотности воздуха между воздухом внутри и воздухом снаружи. Сила плавучести увеличивается из-за большей высоты конструкции и большей разницы между уровнем тепла внутреннего и внешнего воздуха.

Примеры конвекции, связанные с геологией

Хотя влияние геологической конвекции не то, что люди могут наблюдать в режиме реального времени, она сильно влияет на мир природы. С конвекцией связан ряд природных явлений, связанных с геологией.

• конвекция мантии — Каменная мантия Земли движется медленно из-за конвекционных потоков, которые переносят тепло из недр Земли на поверхность. Это причина того, что тектонические плиты постепенно перемещаются вокруг Земли.Горячий материал добавляется к растущим краям тарелки, а затем охлаждается. На краях потребления материал становится плотным из-за сжатия под воздействием тепла и опускается в Землю в океанической впадине. Это вызывает образование вулканов.
• гравитационная конвекция — Поскольку пресная вода обладает плавучестью в соленой воде, сухая соль диффундирует вниз во влажную почву. Это пример гравитационной конвекции.

• океаническая циркуляция — Конвекция вызывает постоянную глобальную циркуляцию океанов.Теплая вода вокруг экватора циркулирует к полюсам, а более холодная вода на полюсах движется к экватору.

Конвекция, связанная со звездами

Хотя звезды не находятся ниже поверхности Земли, вы также можете увидеть принципы конвекции в действии, рассматривая конвекцию, связанную со звездами, которую также можно назвать звездной конвекцией. У звезды есть зона конвекции, в которой энергия перемещается за счет конвекции. За пределами активной зоны находится зона излучения, в которой движется плазма.Конвекционный ток образуется, когда плазма поднимается, а остывшая плазма опускается.

Осмысление конвекции

Эти различные примеры конвекции показывают, как конвекция возникает во многих антропогенных и природных явлениях. Теперь, когда вы знакомы с примерами конвекции, подумайте о том, чтобы расширить свои знания о связанных научных явлениях. Начните с изучения десяти распространенных в реальной жизни примеров конденсации.

В чем разница между проводимостью, конвекцией и излучением?

Скачать статью в формате PDF

Теплообмен — это физический акт обмена тепловой энергией между двумя системами за счет рассеивания тепла.Температура и поток тепла являются основными принципами теплопередачи. Количество доступной тепловой энергии определяется температурой, а тепловой поток представляет собой движение тепловой энергии.

В микроскопическом масштабе кинетическая энергия молекул находится в прямой зависимости от тепловой энергии. С повышением температуры молекулы увеличиваются в тепловом возбуждении, проявляющемся в линейном движении и вибрации. Области с более высокой кинетической энергией передают энергию областям с более низкой кинетической энергией.Проще говоря, теплопередачу можно разделить на три большие категории: теплопроводность, конвекция и излучение.

На изображении выше, предоставленном НАСА, показано, как все три метода теплопередачи (теплопроводность, конвекция и излучение) работают в одной и той же среде.

Проводимость

Проводимость передает тепло путем прямого столкновения молекул. Область с большей кинетической энергией будет передавать тепловую энергию области с более низкой кинетической энергией. Частицы с более высокой скоростью будут сталкиваться с частицами с более низкой скоростью.В результате частицы с более низкой скоростью увеличивают кинетическую энергию. Электропроводность — это наиболее распространенная форма передачи тепла, которая происходит при физическом контакте. Примеры: положить руку на окно или положить металл в открытое пламя.

Процесс теплопроводности зависит от следующих факторов: градиента температуры, поперечного сечения материала, длины пути прохождения и физических свойств материала. Температурный градиент — это физическая величина, которая описывает направление и скорость распространения тепла.Температурный поток всегда будет происходить от самого горячего к самому холодному или, как указывалось ранее, от более высокой к более низкой кинетической энергии. Как только между двумя разностями температур установится тепловое равновесие, теплопередача прекращается.

Поперечное сечение и путь движения играют важную роль в проводимости. Чем больше размер и длина объекта, тем больше энергии требуется для его нагрева. И чем больше открытая поверхность, тем больше тепла теряется. Меньшие объекты с малым поперечным сечением имеют минимальные тепловые потери.

Физические свойства определяют, какие материалы передают тепло лучше других. В частности, коэффициент теплопроводности указывает на то, что металлический материал будет проводить тепло лучше, чем ткань, когда дело доходит до теплопроводности. Следующее уравнение рассчитывает скорость проводимости:

Q = [k · A · (T _{горячий} — T _{холодный} )] / d

где Q = тепло, передаваемое за единицу времени; k = теплопроводность барьера; A = площадь теплопередачи; T _hot = температура горячей области; T _{холодный} = температура холодного региона; и d = толщина барьера.

Современные методы использования проводимости разрабатываются доктором Гюн-Мин Чой из Университета Иллинойса. Доктор Чой использует спиновой ток для создания крутящего момента, передаваемого при вращении. Момент передачи спина — это передача спинового углового момента, генерируемого электронами проводимости, намагниченности ферромагнетика. Вместо использования магнитных полей это позволяет манипулировать наномагнетиками с помощью спиновых токов. (С любезного разрешения Алекса Хереса, Группа технологий обработки изображений, Институт Бекмана)

Конвекция

Когда жидкость, такая как воздух или жидкость, нагревается, а затем удаляется от источника, она переносит тепловую энергию.Такой тип теплопередачи называется конвекцией. Жидкость над горячей поверхностью расширяется, становится менее плотной и поднимается вверх.

На молекулярном уровне молекулы расширяются при введении тепловой энергии. По мере того как температура данной массы жидкости увеличивается, объем жидкости должен увеличиваться во столько же раз. Это воздействие на жидкость вызывает смещение. Когда горячий воздух сразу поднимается вверх, он выталкивает более плотный и холодный воздух вниз. Эта серия событий показывает, как образуются конвекционные токи.Уравнение для скорости конвекции рассчитывается следующим образом:

Q = h _c · A · (T _s — T _f )

где Q = тепло, передаваемое за единицу времени; h _c = коэффициент конвективной теплопередачи; A = площадь теплообмена поверхности; T _с = температура поверхности; и T _f = температура жидкости.

Обогреватель — классический пример конвекции. По мере того как обогреватель нагревает воздух, окружающий его около пола, температура воздуха повышается, расширяется и поднимается в верхнюю часть комнаты.Это заставляет более холодный воздух опускаться вниз, так что он нагревается, создавая конвекционный ток.

Излучение

Тепловое излучение возникает из-за испускания электромагнитных волн. Эти волны уносят энергию от излучающего объекта. Излучение происходит через вакуум или любую прозрачную среду (твердую или жидкую). Тепловое излучение является прямым результатом случайных движений атомов и молекул в веществе. Движение заряженных протонов и электронов приводит к испусканию электромагнитного излучения.

Все материалы излучают тепловую энергию в зависимости от их температуры. Чем горячее объект, тем сильнее он будет излучать. Солнце — яркий пример теплового излучения, которое переносит тепло через солнечную систему. При нормальной комнатной температуре объекты излучают инфракрасные волны. Температура объекта влияет на длину и частоту излучаемых волн. При повышении температуры длины волн в спектрах испускаемого излучения уменьшаются и излучают более короткие длины волн с более высокочастотным излучением.Тепловое излучение рассчитывается по закону Стефана-Больцмана:

P = e · σ · A · (T _r ⁴ — T _c ⁴ )

, где P = полезная излучаемая мощность; A = излучающая область; Tr = температура радиатора; Tc = температура окружающей среды; e = коэффициент излучения; и σ = постоянная Стефана.

Коэффициент излучения для идеального излучателя имеет значение 1. Обычные материалы имеют более низкие значения коэффициента излучения. Анодированный алюминий имеет коэффициент излучения 0,9, а меди — 0.04.

Солнечный элемент или фотоэлектрический элемент преобразует энергию света в электричество с помощью фотоэлектрического эффекта. Свет поглощается и переводит электрический ток в более высокое энергетическое состояние, и электрический потенциал создается за счет разделения зарядов. Эффективность солнечных панелей выросла в последние годы. Фактически, те, которые в настоящее время производятся компанией SolarCity, соучредителем которой является Илон Маск, составляют 22%.

Коэффициент излучения определяется как способность объекта испускать энергию в виде теплового излучения.Это отношение при данной температуре теплового излучения от поверхности к излучению от идеальной черной поверхности, определяемое законом Стефана-Больцмана. Константа Стефана определяется константами природы. Значение константы следующее:

σ = (2 · π ⁵ · k ⁴ ) / (15 · c ² · h ³ ) = 5,670373 × 10 ^–8 Вт · м ^–2 · K ^–4

где k = постоянная Больцмана; h = постоянные Планка; и c = скорость света в вакууме.

greenTEG | 3 типа теплопередачи

Три типа теплопередачи

---

Тепло передается через твердый материал (проводимость), жидкости и газы (конвекция) и электромагнитные волны (излучение). Тепло обычно передается в сочетании этих трех типов и редко возникает само по себе. Например, на тепловую среду здания влияют потоки тепла через землю (теплопроводность) и оболочку здания (в основном конвекция и излучение).

---

Конвекция — это тепловой поток через жидкости и газы. Датчики теплового потока gSKIN® могут измерять конвективный тепловой поток (см. рисунок слева). Примеры конвективного теплового потока:

• В ветреную погоду становится намного холоднее.

• Ощущение намного холоднее в воде с температурой 25 ° C, чем на воздухе с температурой 25 ° C.

• Принцип чувствительности в датчиках массового расхода на основе теплового потока. Узнать больше

Проводимость — это тепловой поток через твердые материалы.Датчики теплового потока gSKIN® могут измерять кондуктивный тепловой поток (см. рисунок слева). Примеры кондуктивного теплового потока:

• Прикосновение к чашке горячего кофе

• Температурные воздействия в точных приборах. Узнать больше

• Измерение тепловыделения химических реакторов. Узнать больше

Радиация Радиация — это тепловой поток через электромагнитные волны. Датчики теплового потока gSKIN® могут измерять радиационный тепловой поток (см. рисунок слева).Примеры лучистого теплового потока:

• Ощущение жара, когда стоишь рядом с огнем.

• Измерение солнечной энергии. Узнать больше

13 примеров конвекции в повседневной жизни — StudiousGuy

Конвекция относится к процессу передачи тепла или энергии через текучую среду (газ или жидкость) от высокой температуры к низкой. Конвекция — это один из трех типов теплопередачи; два других — излучение и проводимость.Под проводимостью понимается передача тепла между телами, находящимися в физическом контакте; тогда как при излучении энергия излучается в форме электромагнитных волн.

Молекулярное движение в жидкостях является причиной конвективной теплопередачи. Движение молекул увеличивается, когда температура молекул увеличивается; в результате молекулы стремятся удаляться друг от друга. Движение молекул отвечает за передачу тепла.

Если вы посмотрите вокруг, вы можете заметить, что конвекция играет важную роль в повседневной жизни.В этой статье мы собираемся обсудить реальные примеры конвекции, которые весьма интересны.

1. Бриз

Морской и наземный бриз являются классическими примерами конвекции. Согласно определению конвекции, молекулы с более высокой температурой вытесняют молекулы с более низкой температурой. Точно так же днем ​​поверхность суши у моря теплее, чем вечером. Конвекция заставляет воздух, который находится ближе к поверхности земли, нагреваться и, следовательно, подниматься.Этот теплый воздух у суши легко заменяется холодным, что приводит к «Морскому бризу». Ночью земля остывает сильнее. Однако воздух над морской водой теплый и поэтому поднимается вверх. Когда этот воздух поднимается, он заменяется холодным воздухом с суши, который обычно называют «сухопутным бризом».

2. Кипяток

Конвекция проявляется при кипячении воды. Происходит то, что холодная вода внизу нагревается от энергии горелки и поднимается вверх.Когда горячая вода поднимается, холодная вода устремляется, чтобы заменить ее, что приводит к круговому движению.

3. Кровообращение у теплокровных млекопитающих

Вы можете быть удивлены, узнав, что теплокровные животные используют конвекцию для регулирования температуры тела. Человеческое сердце — это насос, а кровообращение в человеческом теле — пример принудительной конвекции. Тепло, выделяемое клетками тела, передается воздуху или воде, протекающей по коже.

4. Кондиционер

В жаркий летний день кондиционеры работают постоянно. Процесс охлаждения воздуха в кондиционерах основан на принципе конвекции. Холодный воздух выпускается кондиционерами. Теперь этот холодный воздух плотнее теплого и, следовательно, тонет. Теплый воздух, будучи менее плотным, поднимается вверх и втягивается кондиционером. В результате создается конвекционный ток, и комната охлаждается.

5.Радиатор

Даже радиаторы работают по принципу конвекции. Как и в приведенном выше примере с кондиционерами, радиаторы также работают аналогичным образом. В радиаторах нагревательный элемент размещается внизу. Холодный воздух, будучи плотным, опускается и забирается в радиатор; его нагревают и отпускают. Горячий воздух заменяет промежуток, оставленный холодным воздухом. Следовательно, создается конвекционный ток.

6. Холодильник

Принцип работы холодильников очень похож на принцип работы кондиционеров.Морозильная камера, в случае холодильников, размещается вверху. Как упоминалось выше, теплый воздух, будучи менее плотным, поднимается вверх и, следовательно, охлаждается морозильной камерой. Теперь этот прохладный воздух, будучи более плотным, опускается вниз и, следовательно, сохраняет нижнюю часть холодильника прохладной.

7. Поппер горячего воздуха

Поппер с горячим воздухом, который используется для приготовления попкорна, также использует принцип конвекции. Поппер горячего воздуха имеет вентилятор, вентиляционное отверстие и нагревательный элемент. Когда поппер включен, вентилятор нагнетает воздух на нагревательный элемент через вентиляционное отверстие.Нагревательный элемент, в свою очередь, нагревает воздух; который затем поднимается. Над нагревательным элементом размещены ядра попкорна. Ядра нагреваются, когда поднимается горячий воздух; поэтому ядра лопаются.

8. Воздушный шар

Воздушные шары могут подниматься по принципу конвекции. Вы могли видеть обогреватель у основания воздушного шара. Этот обогреватель нагревает воздух, который движется вверх.Горячий воздух, который поднимается вверх, попадает в воздушный шар и, следовательно, заставляет его подниматься. Когда должна произойти посадка воздушного шара, пилот выпускает часть горячего воздуха. Холодный воздух заменяет выпущенный горячий воздух; поэтому воздушный шар опускается.

9. Горячий напиток

Кто не любит чашку горячего кофе в зимний день? Знаете ли вы, что выделение тепла из дымящейся чашки горячего кофе также работает по принципу конвекции? Возможно, вы часто наблюдали пар, выходящий из чашки с горячим кофе.Пар в виде теплого воздуха поднимается вверх из-за высокой температуры жидкости. Этот пар передается в воздух.

10. Осадки и грозы

Можно даже наблюдать роль конвекции в осадках и грозах. Посмотрим как? Облака образуются, когда вода в океане нагревается и поднимается вверх. Эти теплые капли воды, в свою очередь, насыщаются, что приводит к образованию облаков. Маленькие облака, которые образуются в результате этого процесса, сталкиваются друг с другом, образуя большие облака.Эти большие облака, которые обычно называют кучево-дождевыми, приводят к дождям и грозам.

11. Двигатели с воздушным охлаждением

Двигатели в транспортных средствах, например в легковых автомобилях, охлаждаются водяными рубашками. Продолжительная работа двигателей приводит к нагреванию воды в водяной рубашке / водяных трубах, окружающих двигатель. Чтобы двигатель продолжал работать, воду необходимо охладить. Когда вода нагревается, она начинает течь по трубам, окружающим двигатель.Когда теплая вода течет по этим трубам, она охлаждается вентиляторами. Эти вентиляторы тоже присутствуют в трубах. Как только вода остывает, она возвращается в двигатель; следовательно, соблюдая сам принцип конвекции и охлаждения двигателя.

12. Таяние льда

Таяние льда — еще один пример конвекции. Температура поверхности или границы льда увеличивается по мере того, как теплый воздух дует над поверхностью; или под ним течет вода, температура которой выше, чем у льда.Когда температура поверхности или границы льда изменяется, лед тает. Подобным образом замороженный материал тает в воде.

13. Конвекционная печь

Кто не любит торты и печенье? Но знаете ли вы, что в большинстве духовок используется принцип конвекции? В конвекционных печах используется принудительная конвекция. При нагревании молекулы, присутствующие в воздухе, также нагреваются и начинают двигаться. Благодаря этому теплому воздуху пища в духовке готовится.

Источники изображений

• free-online-private-pilot-ground-school.com
• subrogationrecoverylawblog.com
• flowvella.com
• bestheating.com
• 3.bp.blogspot.com
• i5.walmartimages.ca
• cradle-cfd.com
• slideplayer.com
• images-na.ssl-images-amazon.com
• inabottle.it
• icestories.exploratorium.edu
• ffden-2.phys.uaf.edu

Конвекция в науке: определение, уравнения и примеры — Science Class [Видео 2021]

Что такое конвекционные токи?

Вы когда-нибудь держали руку над кастрюлей с кипящей водой? Вы, наверное, не смогли бы удерживать его там долго.Но когда вы кладете руку рядом с того же банка, вы чувствуете себя прекрасно. Почему так случилось? Из-за конвекции!

Существует три типа теплопередачи: кондуктивная, конвекционная и радиационная. Конвекция — это тип теплообмена, который может происходить только в жидкостях и газах, потому что он включает эти жидкости или газы, которые физически движутся.

Конвекция возникает, когда существует разница температур между двумя частями жидкости или газа. Горячая часть жидкости поднимается, а более холодная опускается.Но давайте возьмем пример, чтобы подумать о , почему это происходит с , чтобы не предположить, что у жидкости есть собственный разум.

После дня хорошего, основательного обучения пора сделать перерыв. Вы ставите чайник, чтобы заварить чашку чая. Чайник нагревает воду снизу, давая молекулам у дна больше кинетической энергии (энергии движения). Это дополнительное движение позволяет молекулам немного разойтись. Если они больше разнесены, значит, вода менее плотная. Холодная вода обычно плотнее горячей.

Конвекционные токи в кипящей воде — кастрюле или чайнике

Что произойдет, если вы поместите что-то менее плотное внутрь более плотного? Что ж, попробуйте положить пробку под воду. Вы не удивитесь, увидев, как он прыгнет прямо на поверхность. Таким же образом горячая вода на дне чайника менее плотная, чем холодная вода над ним, поэтому она будет подниматься на поверхность.