Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Как работи конвекцията
- Океанска конвекция
- Конвекция във въздуха
- Конвекция в Земята
Конвекционните токове пренасят топлина от едно място на друго чрез масово движение на флуид, като вода, въздух или разтопена скала. Функцията за пренос на топлина на конвекционните токове управлява океанските течения на Земята, атмосферното време и геологията. Конвекцията е различна от проводимостта, която представлява пренос на топлина между вещества, които са в пряк контакт помежду си.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Конвекционните токове разчитат на постоянното циклично движение на въздух, вода и други вещества за разпределение на топлина. Докато нагряваният въздух се издига например, той издърпва по-хладен въздух на мястото си - където може да се нагрява, да се издига и да изтегля по-хладен въздух.
Как работи конвекцията
Конвекционните токове се образуват, защото нагрятата течност се разширява, като става по-малко гъста. По-малко гъстата загрята течност се издига далеч от източника на топлина. Докато се издига, тя дърпа по-хладна течност надолу, за да я замести. Тази течност от своя страна се нагрява, издига се и сваля по-хладна течност. Този цикъл установява кръгов ток, който спира само когато топлината се разпределя равномерно в цялата течност. Например, горещ радиатор загрява въздуха веднага около него. Въздухът се издига към тавана, дърпайки по-хладен въздух от тавана в радиатора, който трябва да се нагрее. Този процес се повтаря, докато въздухът в помещението се нагрява равномерно.
Океанска конвекция
Конвекцията задвижва Голфстрийм и други течения, които се преобръщат и смесват водите в световните океани. Студената полярна вода се изтегля от по-високи географски ширини и потъва към океанското дъно, изтегля се към екватора като по-лека, по-топла вода се издига до повърхността на океана. Топлата вода се изтегля на север, за да замени студената вода, която се изтегля на юг. Този процес разпределя топлината и разтворимите хранителни вещества по целия свят.
Конвекция във въздуха
Конвекцията задвижва циркулацията на въздуха в земната атмосфера. Слънцето загрява въздуха близо до земния екватор, който става по-малко плътен и се издига нагоре. Докато се издига, той се охлажда и става по-малко плътен от въздуха около него, като се разпространява и отново се спуска към екватора. Тези непрекъснато движещи се клетки от топъл и студен въздух, известни като клетките на Хадли, задвижват непрекъснатата циркулация на въздуха на земната повърхност, която наричаме вятър. Атмосферните конвекционни токове също са това, което поддържа облаците на височина.
Конвекция в Земята
Геолозите смятат, че разтопената скала дълбоко в земята циркулира чрез конвекционни течения. Скалата е в полутечно състояние и трябва да се държи като всяка друга течност, издигаща се от дъното на мантията, след като стане по-гореща и не толкова гъста от топлината на земното ядро. Тъй като скалата губи топлина в земната кора, тя става сравнително по-хладна и по-плътна, потъвайки обратно към ядрото. Смята се, че тези непрекъснато циркулиращи клетки от гореща и по-студена разтопена скала помагат за загряване на повърхността. Някои геолози смятат, че конвекционните течения вътре в земята са причина за вулкани, земетресения и континентален дрейф.