Конвекційна комірка - це система, в якій рідина нагрівається, втрачає щільність і витісняється в область більшої щільності. Цикл повторюється і формується схема руху. Клітини конвекції в атмосфері Землі відповідають за дмуття вітру і можуть бути знайдені в багатьох інших природних та техногенних явищах.
Основи конвекції
Конвекція, поряд із провідністю та випромінюванням, є одним із трьох методів теплопередачі. Конвекція відбувається за допомогою фактичного руху речовини. Це означає, що конвекція може відбуватися лише в газах, рідинах і плазмі, а не в твердій речовині. Хороший приклад конвекції - на повітряній кулі. У міру нагрівання повітря в аеростаті молекули, з яких він складається, розтікаються. Це призводить до збільшення обсягу повітря, що призводить до зменшення щільності. Щільна речовина переходить у менш щільну речовину, коли у неї є шанс. Тепле повітря в повітряній кулі виштовхується вгору більш прохолодним повітрям навколишньої атмосфери, беручи з собою аеростат.
Природна та примусова конвекція
Природна конвекція має місце, коли рух повністю обумовлений різницею щільності між теплою та холодною речовиною. Примусова конвекція відбувається, коли інша сила, така як вентилятор або насос, сприяє руху.
Клітини конвекції
Для формування конвекційної комірки необхідне джерело тепла. Рідина нагрівається джерелом тепла і відтісняється. Потім рідина починає втрачати тепло і неминуче охолоджується. Ця більш холодна, щільна речовина витісняється назад до початкового джерела тепла потоком щойно нагрітої речовини. Утворюється система руху, яка називається конвекційною клітиною. Рідина буде продовжувати рухатися, поки є джерело тепла.
Клітини конвекції в атмосфері
Клітини конвекції відбуваються в атмосфері Землі як в малому, так і у великому масштабах. Наприклад, морський бриз може бути результатом конвекційної комірки. Вода тримає тепло краще за землю. Це означає, що коли сонце сходить, повітря на суші прогрівається швидше, ніж повітря над водою. Над сушею утворюється область низької щільності. Повітря більш високої щільності з води прагне замінити її, створюючи океанський бриз. Вночі відбувається те саме, але навпаки. У більших масштабах повітря нагрівається від вищих температур на екваторі, піднімається і поширюється на північ і південь до полюсів, де охолоджується.
Інші конвекційні клітини
Клітини конвекції відповідають за те, щоб макарони піднімалися і тонули в каструлі з окропом. Однією з сил, яка сприяє виверженню лави з вулкана, є конвекція. Клітини конвекції можна знайти навіть на сонці.