Ένα κυψέλη μεταφοράς είναι ένα σύστημα στο οποίο ένα υγρό θερμαίνεται, χάνει την πυκνότητα και ωθείται σε μια περιοχή μεγαλύτερης πυκνότητας. Ο κύκλος επαναλαμβάνεται και σχηματίζεται ένα μοτίβο κίνησης. Τα κυψελιδικά κύτταρα στην ατμόσφαιρα της Γης είναι υπεύθυνα για τον άνεμο και μπορούν να βρεθούν σε μια ποικιλία άλλων φυσικών και ανθρωπογενών φαινομένων.
Βασικά στοιχεία μεταφοράς
Η μεταφορά, μαζί με την αγωγιμότητα και την ακτινοβολία, είναι μία από τις τρεις μεθόδους μεταφοράς θερμότητας. Η μεταφορά πραγματοποιείται μέσω της πραγματικής κίνησης της ύλης. Αυτό σημαίνει ότι η μεταφορά μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο σε αέρια, υγρά και πλάσμα - όχι σε στερεά ύλη. Ένα καλό παράδειγμα μεταφοράς είναι σε ένα αερόστατο ζεστού αέρα. Καθώς ο αέρας στο μπαλόνι θερμαίνεται, τα μόρια από τα οποία αποτελείται απλώνεται. Αυτό οδηγεί σε αύξηση του όγκου του αέρα, η οποία οδηγεί σε μείωση της πυκνότητας. Η πυκνή ύλη μετακινείται σε λιγότερο πυκνή ύλη όποτε έχει την ευκαιρία. Ο ζεστός αέρας στο μπαλόνι ωθείται προς τα πάνω από τον ψυχρότερο αέρα της γύρω ατμόσφαιρας, παίρνοντας το μπαλόνι μαζί του.
Φυσική και αναγκαστική μεταφορά
Η φυσική μεταφορά λαμβάνει χώρα όταν η κίνηση οφείλεται εξ ολοκλήρου σε διαφορές πυκνότητας μεταξύ θερμής και κρύας ύλης. Η αναγκαστική μεταφορά συμβαίνει όταν μια άλλη δύναμη, όπως ένας ανεμιστήρας ή αντλία, συμβάλλει στην κίνηση.
Κυψέλες
Απαιτείται πηγή θερμότητας για να σχηματιστεί κυψέλη μεταφοράς. Το υγρό θερμαίνεται από την πηγή θερμότητας και απομακρύνεται. Στη συνέχεια το υγρό αρχίζει να χάνει θερμότητα και αναπόφευκτα κρυώνει. Αυτή η ψυχρότερη, πυκνότερη ύλη ωθείται προς την αρχική πηγή θερμότητας από τη ροή της νέας θερμαινόμενης ύλης. Ένα σύστημα κίνησης σχηματίζεται, που ονομάζεται κυψέλη μεταφοράς. Το υγρό θα συνεχίσει να κινείται όσο υπάρχει η πηγή θερμότητας.
Κύτταρα μεταφοράς στην ατμόσφαιρα
Τα κύτταρα επαγωγής εμφανίζονται στην ατμόσφαιρα της Γης τόσο σε μικρές όσο και σε μεγάλες κλίμακες. Ένα θαλασσινό αεράκι, για παράδειγμα, μπορεί να είναι αποτέλεσμα κυψέλης μεταφοράς. Το νερό κρατά τη θερμότητα καλύτερα από τη γη. Αυτό σημαίνει ότι όταν ανατέλλει ο ήλιος, ο αέρας στην ξηρά θερμαίνεται πιο γρήγορα από τον αέρα πάνω από το νερό. Μια περιοχή χαμηλής πυκνότητας σχηματίζεται πάνω από τη γη. Ο αέρας υψηλότερης πυκνότητας από το νερό επιδιώκει να τον αντικαταστήσει, δημιουργώντας ένα αεράκι στον ωκεανό. Το βράδυ συμβαίνει το ίδιο πράγμα, αλλά αντίστροφα. Σε μεγαλύτερη κλίμακα, ο αέρας θερμαίνεται από υψηλότερες θερμοκρασίες στον ισημερινό, ανεβαίνει και απλώνεται βόρεια και νότια προς τους πόλους, όπου ψύχεται.
Άλλες κυψέλες
Τα κύτταρα επαγωγής είναι υπεύθυνα για την αύξηση της βύθισης των μακαρονιών σε μια κατσαρόλα με βραστό νερό. Μία από τις δυνάμεις που συμβάλλει στην έκρηξη λάβας από ένα ηφαίστειο είναι η μεταφορά. Κυψέλες μπορούν να βρεθούν ακόμη και στον ήλιο.