تعريف خلية الحمل الحراري

خلية الحمل الحراري هي نظام يتم فيه تسخين السائل ، ويفقد كثافته ويتم دفعه إلى منطقة ذات كثافة أكبر. تتكرر الدورة ونمط من أشكال الحركة. خلايا الحمل الحراري في الغلاف الجوي للأرض هي المسؤولة عن هبوب الرياح ، ويمكن العثور عليها في مجموعة متنوعة من الظواهر الطبيعية والتي من صنع الإنسان.

يعد الحمل الحراري ، إلى جانب التوصيل والإشعاع ، إحدى الطرق الثلاث لنقل الحرارة. يحدث الحمل الحراري من خلال الحركة الفعلية للمادة. هذا يعني أن الحمل الحراري يمكن أن يحدث فقط في الغازات والسوائل والبلازما - وليس المواد الصلبة. ومن الأمثلة الجيدة على الحمل الحراري في منطاد الهواء الساخن. عندما يتم تسخين الهواء في البالون ، تنتشر الجزيئات التي يتكون منها. وهذا يؤدي إلى زيادة حجم الهواء مما يؤدي إلى انخفاض كثافته. تنتقل المادة الكثيفة إلى مادة أقل كثافة كلما سنحت لها فرصة. يتم دفع الهواء الدافئ في البالون إلى أعلى بواسطة الهواء البارد للجو المحيط ، آخذا البالون معه.

يحدث الحمل الحراري الطبيعي عندما تكون الحركة بسبب اختلافات الكثافة بين المادة الدافئة والباردة. يحدث الحمل القسري عندما تساهم قوة أخرى ، مثل مروحة أو مضخة ، في الحركة.

مصدر الحرارة مطلوب لتشكيل خلية الحمل الحراري. يتم تدفئة السائل بواسطة مصدر الحرارة ويتم دفعه بعيدًا. ثم يبدأ السائل في فقدان الحرارة ويبرد حتمًا. يتم دفع هذه المادة الأكثر برودة والأكثر كثافة نحو مصدر الحرارة الأولي بواسطة تدفق مادة مسخنة حديثًا. نظام من أشكال الحركة يسمى خلية الحمل الحراري. سيستمر السائل في الحركة طالما كان مصدر الحرارة موجودًا.

تحدث خلايا الحمل الحراري في الغلاف الجوي للأرض على نطاق صغير وكبير. نسيم البحر ، على سبيل المثال ، يمكن أن يكون نتيجة لخلية الحمل الحراري. يحتفظ الماء بالحرارة أفضل من الأرض. هذا يعني أنه عندما تشرق الشمس ، فإن الهواء على الأرض يسخن بسرعة أكبر من الهواء فوق الماء. تتشكل منطقة منخفضة الكثافة فوق الأرض. يسعى الهواء عالي الكثافة من الماء إلى استبداله ، مما يخلق نسيم المحيط. يحدث الشيء نفسه في الليل ، ولكن في الاتجاه المعاكس. على نطاق أوسع ، يتم تسخين الهواء من خلال ارتفاع درجات الحرارة عند خط الاستواء ، ويرتفع وينتشر شمالًا وجنوبيًا باتجاه القطبين ، حيث يتم تبريده.

خلايا الحمل الحراري هي المسؤولة عن جعل المعكرونة ترتفع وتغرق في قدر من الماء المغلي. يعتبر الحمل الحراري إحدى القوى التي تساهم في اندلاع الحمم البركانية من البركان. يمكن حتى العثور على خلايا الحمل الحراري على الشمس.