Презентация "Конвекционные потоки" по физике – проект, доклад

Конвекционные потоки

ГБОУ ЦО «Школа здоровья» №628 Выполнила: Максимова Татьяна, ученица 8А класса Руководитель: Лисицкая Е.В. Учитель физики

Содержание:

Введение Виды конвекции Конвекция в атмосфере Механизм конвекции в жидкостях Конвекция в холодильнике Вывод

Введение

Конве́кция (от лат. convectiō — «перенесение») — явление переноса теплоты в жидкостях или газах, или сыпучих средах потоками вещества. Существуют различные виды конвекции в зависимости от причин, её порождающих; наиболее распространённые – свободная и вынужденная конвекция. Конвекция в твердых телах и вакууме происходить не может

Свободная (естественная) Конвекция 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.

Свободная конвекция

Доля в переносе теплоты свободной конвекцией тем больше, чем больше разница температур отдельных частей среды и чем меньше скорость вынужденного движения.

Конвекция в природе

Естественной конвекции обязаны многие атмосферные явления, в том числе, образование облаков.

Конвекция ответственна за появление солнечных пятен и гранул на Солнце.

Благодаря тому же явлению движутся тектонические плиты.

В отличие от свободной вынужденная конвекция может и не сопровождаться теплообменом .В этом случае осуществляется конвективный перенос массы. Вынужденная конвекция в общем случае может сопровождаться и свободной конвекцией.

Вынужденная конвекция

Вынужденной конвекцией называется движение жидкости, вызванное действием внешних поверхностных сил, создаваемых работой насосов, компрессоров и т. д.

насос компрессор

Вынужденная конвекция происходит при перемешивании вещества какими-то внешними телами. Пример вынужденной конвекции – помешивание ложкой супа в кастрюле.

Конвекция в атмосфере

Вертикальная скорость восходящих токов при этом обычно порядка нескольких м/сек, по иногда может превышать 20—30 м/сек. С проникающей Конвекцией обычно связано образование облаков — кучевых и кучево-дождевых (грозовых).

Конвекция в атмосфере, вертикальные перемещения объёмов воздуха с одних высот на другие, обусловленные архимедовой силой: воздух более тёплый и, следовательно, менее плотный, чем окружающая среда, перемещается вверх, а воздух более холодный и более плотный — вниз.

При слабом развитии Конвекция имеет беспорядочный, турбулентный характер.

Типичными примерами конвекции в атмосфере являются ветры, в частности бризы и муссоны. Нагреваясь над одними участками Земли и охлаждаясь над другими, воздух начинает циркулировать, перенося с собой энергию и влагу. Явление это весьма сложное. На процесс естественной конвекции накладывается ряд факторов, в частности суточное вращение Земли, рельеф местности, влияние морских течений и т. д. Но в основе ветрообразования лежит именно явление конвекции.

Особенно прост и нагляден механизм возникновения берегового бриза. Днем суша прогревается быстрее воды, у которой теплоемкость очень велика. Поэтому температура суши выше температуры воды. Нагретый над сушей воздух поднимается вверх, на его место поступает холодный воздух с моря, и у поверхности Земли ветер дует с моря на берег. Ночью картина меняется на противоположную: земля быстрее остывает, вода сохраняет более высокую температуру, и ветер у поверхности Земли направлен с берега в сторону моря.

Механизм конвекции в жидкостях

А – жидкость нагревается и вследствие уменьшения ее плотности, движется вверх. В – нагретая жидкость поднимается вверх. С – на место поднявшейся жидкости приходит холодная, процесс повторяется.

Конвекция в холодильнике

Простым примером конвекции может также послужить охлаждение продуктов в холодильнике. Циркулирующий по трубам холодильника газ фреон, охлаждает пласты воздуха в верхней части холодильника. Охлажденный воздух, спустившись вниз, охлаждает все продукты, а потом снова направляется вверх. Когда мы раскладываем продукты питания в холодильнике, не стоит затруднять циркуляцию воздуха в нем. Решетка, расположенная ссади холодильника, служит для отвода теплого воздуха, который образуется в компрессоре при сжатии газа. Механизм охлаждения решетки также конвективный, поэтому следует оставлять свободным пространство за холодильником, чтобы конвекция проходила без затруднений.

Выводы: 1.Конвекция (от греческого «convectio» - доставка) – это вид теплопередачи, осуществляемый путем переноса энергии потоками жидкости или газа. Жидкости и газы нагревают снизу, так как у них плохая теплопроводность и теплообмен происходит за счёт конвекции. 2. Процесс конвекции, происходящий в природе сложен, в атмосфере конвекции мы обязаны от легких бризов до грозных торнадо. На солнце его активные фаза тоже зависят от конвективных потоков плазмы. 3. Человек использует конвекцию в различных технических устройствах, компрессорах, насосах, холодильниках.