Ποια ρεύματα μπορούν να σχηματίσουν όταν θερμαίνονται τα υγρά και τα αέρια;
1. Ρεύματα μεταφοράς:
* Γενική αρχή: Όταν θερμαίνεται ένα υγρό (υγρό ή αέριο), η πυκνότητα του μειώνεται καθώς τα μόρια κινούνται πιο μακριά. Το λιγότερο πυκνό, θερμότερο υγρό αυξάνεται, ενώ το πυκνότερο, πιο δροσερό υγρό βυθίζεται. Αυτός ο συνεχής κύκλος αυξανόμενου ζεστού υγρού και βύθιση κρύου υγρού δημιουργεί ρεύματα μεταφοράς .
* Παραδείγματα:
* Νερό βρασμού: Η θερμότητα από το κάτω μέρος της κατσαρόλας κάνει το νερό στο κάτω μέρος λιγότερο πυκνό, προκαλώντας την αύξηση του. Το ψυγείο, το πυκνότερο νερό από την κορυφή νεροχύτες για να πάρει τη θέση του, δημιουργώντας έναν κύκλο.
* κυκλοφορία αέρα σε ένα δωμάτιο: Ένας θερμαντήρας θερμαίνει τον αέρα κοντά του, καθιστώντας το λιγότερο πυκνό και προκαλώντας την αύξηση του. Ψυχρότερος αέρας από άλλα μέρη του δωματίου νεροχύτες για να πάρει τη θέση του, δημιουργώντας κυκλοφορία αέρα.
* Μοτίβα καιρού: Τα ρεύματα μεταφοράς μεγάλης κλίμακας στην ατμόσφαιρα οδηγούν σε καιρικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων των ανέμων και της κίνησης των αέρα μαζών.
2. Ρεύματα πλευστότητας:
* Ειδική περίπτωση μεταφοράς: Όταν ένα υγρό θερμαίνεται σε ένα δοχείο, το θερμότερο, λιγότερο πυκνό υγρό αυξάνεται, δημιουργώντας μια ανοδική δύναμη που ονομάζεται πλευρική πλευρά . Αυτή η ανοδική δύναμη αναγκάζει το υγρό να ρέει προς τα πάνω, σχηματίζοντας ένα ρεύμα.
* Παραδείγματα:
* Μπαλόνι ζεστού αέρα: Ο θερμαινόμενος αέρας μέσα στο μπαλόνι είναι λιγότερο πυκνό από τον γύρω αέρα, δημιουργώντας πλευστότητα που σηκώνει το μπαλόνι.
* Λάμπες λάβα: Το θερμαινόμενο κερί σε μια λάμπα λάβα γίνεται λιγότερο πυκνή και αυξάνεται, ενώ το πιο δροσερό κερί βυθίζεται, δημιουργώντας έναν συνεχή κύκλο.
3. Θερμικά:
* Αύξηση στήλες ζεστού αέρα: Όταν ο ζεστός αέρας αυξάνεται γρήγορα από μια τοπική πηγή θερμότητας, σχηματίζει ένα θερμικό . Τα θερμικά συσχετίζονται συχνά με ηλιόλουστες ημέρες και χρησιμοποιούνται από πτηνά και ανεμόπτερα για να κερδίσουν υψόμετρο.
* Παραδείγματα:
* Αύξηση αέρα πάνω από ένα πεζοδρόμιο: Σε μια ηλιόλουστη μέρα, το πεζοδρόμιο ζεσταίνεται και θερμαίνει τον αέρα πάνω από αυτό, δημιουργώντας θερμικά.
* Δασικές πυρκαγιές: Οι μεγάλες πυρκαγιές δημιουργούν έντονη θερμότητα που παράγει ισχυρές θερμικές, μεταφέροντας καπνό και συντρίμμια ψηλά στον αέρα.
Συνοπτικά:
Τα υγρά και τα αέρια θέρμανσης δημιουργούν ρεύματα λόγω της αρχής της μεταφοράς. Το θερμότερο, λιγότερο πυκνό υγρό αυξάνεται, ενώ το πιο δροσερό, πυκνότερο υγρό βυθίζεται, οδηγώντας σε διάφορους τύπους ρευμάτων όπως ρεύματα μεταφοράς, ρεύματα πλευστότητας και θερμικά. Αυτά τα ρεύματα διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο σε πολλά φυσικά και ανθρωπογενή φαινόμενα.
