Конвекція

Витання паперових листочків у конвекційних потоках повітря над радіатором опалювання

Конвекція — явище перенесення тепла в рідинах, газах або сипких середовищах потоками самої речовини (неважливо, вимушено або мимоволі).

Загальний опис

• 1. Перенесення енергії у вигляді теплоти за допомогою речо-вини середовища, яке рухається.
• 2. У хімії атмосфери — вертикальний рух повітря, викликаний розширенням повітря, нагрітого біля поверхні Землі.
• 3. Механізм переносу мас, що включає об’ємний рух розчину або газу (на відміну від дифузії, що включає рух індивідуальних молекул). Розрізняють вимушену конвекцію (пр., від механічного перемішування) і природну. Природна конвекція особливо важлива в електрохімічних процесах, де вона завжди відбувається при поверхні електрода.

Існує так звана природна конвекція, яка виникає в речовині мимоволі при її нерівномірному нагріванні в полі тяжіння. При такій конвекції, нижні шари речовини нагріваються, легшають і спливають вгору, а верхні шари, навпаки, остигають, стають важчими і занурюються вниз, після чого процес повторюється знову і знову.

За деяких умов процес перемішування самоорганізовуватиметься в структуру окремих вихорів і виходять більш-менш правильні грати з конвекційних осередків. Див. Комірки Бенара.

Природній конвекції зобов'язано багато атмосферних явищ, зокрема утворення хмар.

Завдяки тому ж явищу рухаються тектонічні плити. Конвекція відповідальна за появу гранул на Сонці.

Під час вимушеної (примусової) конвекції переміщення речовини обумовлене дією зовнішніх сил (насос, лопаті вентилятора і т. п.). Вона застосовується, коли природна конвекція є недостатньо ефективною.

Конвекцією також називають перенесення теплоти, маси або електричних зарядів середовищем, що рухається.

Конвекційний потік

Конвекційний потік (рос. конвекционный поток; англ. convection; convection current, convective flow; нім. Konvektionsstrom m) – переміщення частинок рідини чи газу, зумовлене різницею температур, а отже, і різницею густин. Потік тепла, яке переноситься висхідним рухом повітря.

За видом потоку розрізняють ламінарну і турбулентну конвекцію.

Конвекція у тектоніці

Конвекція. JPG

У тектоніці конвекція (див. рисунок)- передбачуваний рух мас підкорової або мантійної речовини, направлене латерально або вгору-вниз головним чином за рахунок змін у тепловому режимі мас. Згідно з рядом гіпотез саме з конвекцією пов'язане горотворення, утворення океанічних жолобів, острівних дуг, геосинкліналей.

Конвекція у океанографії

У океанографії конвекція — найважливіший механізм перемішування вод океану.

Конвекція у метеорології

У метеорології конвекція — підняття від землі тепліших мас повітря й одночасне опускання холодніших.

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
• Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0

Інтернет-ресурси

• Correlations for Convective Heat Transfer
• Energy2D: Interactive Heat Transfer Simulations for Everyone