Джерад
Это может случиться, пока вы кипятите воду. Тепло начинается внизу, а затем медленно поднимается кверху. Затем холодная вода, которая была сверху, спускается вниз и нагревается. Затем процесс повторяется. Конвекция движется круговыми движениями.
Энрико
Примеры конвекции в повседневной жизни
КОНВЕКЦИОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Одним из важных механизмов конвекции, будь то в воздухе, воде или даже твердой земле, является конвективная ячейка, иногда известная как конвективная ячейка. Последний может быть определен как круговой узор, созданный подъемом нагретой жидкости и опусканием охлажденной жидкости. Конвективные ячейки могут быть всего несколько миллиметров в поперечнике или быть больше, чем сама Земля.
Эти клетки можно наблюдать по разным масштабам. Внутри тарелки с супом нагретая жидкость поднимается вверх, а остывшая - капает. Эти процессы обычно трудно увидеть, если речь идет не о японском супе мисо. В этом случае можно наблюдать, как кусочки соевой пасты или мисо поднимаются при нагревании, а затем опускаются внутрь, чтобы снова нагреться.
В гораздо большем масштабе конвективные ячейки присутствуют на Солнце. Эти обширные клетки появляются на поверхности Солнца в виде зернистого узора, образованного колебаниями температуры между частями клетки. Яркие пятна - это вершина восходящих конвекционных потоков, в то время как темные области - это охлажденный газ, направляющийся внутрь Солнца, где он нагревается и снова поднимается.
Кучево-дождевое облако, или «гроза», является особенно ярким примером конвективной ячейки. Это одни из самых ярких облачных образований, которые можно увидеть, и по этой причине режиссер Акира Куросава использовал сцены катящихся гроз, чтобы добавить атмосферности (в буквальном смысле) своему эпическому фильму «Ран» 1985 года. В течение всего нескольких минут эти вертикальные башни облаков образуются, когда теплый влажный воздух поднимается, затем охлаждается и опускается. В результате получается облако, которое, кажется, олицетворяет одновременно мощь и беспокойство, отсюда Куросава использует кучево-дождевые облака в сцене, которая происходит накануне битвы.
МОРСКОЙ БРИЗ.
Конвективные ячейки, наряду с конвекционными потоками, помогают объяснить, почему на пляже обычно дует ветер. На берегу моря, конечно же, есть поверхность суши и поверхность воды, которые освещаются солнечным светом. При таком воздействии температура земли повышается быстрее, чем воды. Причина в том, что вода имеет чрезвычайно высокую удельную теплоемкость - то есть количество тепла, которое необходимо добавить или отвести от единицы массы, чтобы данное вещество изменило свою температуру на 33,8 ° F (1 ° C). Таким образом, озеро, ручей или океан - всегда хорошее место, чтобы охладиться в жаркий летний день.
Таким образом, земля нагревается быстрее, как и воздух над ней. Этот нагретый воздух поднимается в виде конвекционного потока, но по мере того, как он поднимается и преодолевает силу тяжести, он расходует энергию и поэтому начинает охлаждаться. Затем охлажденный воздух опускается. И так далее: нагретый воздух поднимается вверх, а охлаждающий воздух опускается вниз, образуя конвективную ячейку, которая непрерывно циркулирует воздух, создавая легкий ветерок.
КОНВЕКТИВНЫЕ КЛЕТКИ ПОД НАШИМИ НОГАМИ.
Конвективные ячейки также могут существовать в твердой Земле, где они вызывают смещение плит (подвижных сегментов) литосферы - верхнего слоя недр Земли, включая кору и хрупкую часть в верхней части мантии. Таким образом, они играют роль в тектонике плит, одной из важнейших областей изучения наук о Земле. Тектоника плит объясняет множество явлений, от дрейфа континентов до землетрясений и вулканов. (См. Тектоника плит для получения более подробной информации по этому вопросу.)
В то время как электромагнитная энергия Солнца является источником тепла за атмосферной конвекцией, энергия, которая движет геологической конвекцией, является геотермальной и поднимается из ядра Земли в результате радиоактивного распада. (См. Энергия и Земля.) Конвективные ячейки образуются в астеносфере, области чрезвычайно высокого давления на глубине около 60-215 миль. (около 100-350 км), где горные породы деформируются огромными напряжениями.
В астеносфере нагретый материал поднимается в конвекционном потоке, пока не достигнет нижней части литосферы (верхнего слоя земной коры и верхней части мантии), за пределы которой он не может подняться. Таким образом, он начинает двигаться горизонтально или горизонтально и при этом увлекает за собой часть литосферы. В то же время этот нагретый материал отталкивает на своем пути более холодный и плотный материал. Более холодный материал опускается ниже в мантию (толстый, плотный слой породы, толщиной примерно 1429 миль [2300 км], между земной корой и ядром), пока он снова не нагревается и в конечном итоге поднимается вверх, таким образом распространяя цикл.