Wat is gratis convectie?

Vrije convectie, ook bekend als natuurlijke convectie, is een fenomeen dat optreedt wanneer een vloeistof of gas beweegt als gevolg van dichtheidsveranderingen die erin optreden, in plaats van in reactie op een externe bewegingsbron zoals een ventilator of turbine.Natuurlijke convectie kan worden gezien, niet verwonderlijk, in de natuur, waar het een rol speelt in een aantal verschillende natuurlijke processen, en het kan ook worden gezien in door de mens gecontroleerde omgevingen, variërend van de keuken tot het chemielab.Dit verschilt van gedwongen convectie, waarbij beweging wordt gedwongen door de beweging van een apparaat zoals een ventilator, zoals te zien in een convectieoven.

Natuurlijke convectie treedt op wanneer vloeistoffen onstabiel worden.Eén gebied wordt warmer dan het rest, verliest de dichtheid en het begint te stijgen, waardoor een kleine stroom ontstaat.Naarmate het stijgt, wordt warmte overgebracht naar de omliggende koelere vloeistof.Stromingen en wervelingen verschijnen.In een eenvoudig voorbeeld van natuurlijke convectie, als men heet water geverfd met kleurstoffen in een heldere glazen kom met ongeverfd koud water laat, is het mogelijk om de beweging van het geverfde water te traceren totdat het mengsel stabiliseert en de beweging stopt.

Newtons Law of Cooling speelt een cruciale rol in vrije convectie.Volgens Newton kan de snelheid van verandertemperatuur in een vloeistof worden gezien als evenredig met het verschil tussen de vloeistof en de omgeving.Dit beïnvloedt vrije convectie, omdat veranderende temperaturen instabiliteit creëren, wat leidt tot vrije convectie.Weersystemen worden bijvoorbeeld sterk beïnvloed door de beweging van hete en koude lucht die worden beïnvloed door zonnestraling, contact met koud water, enzovoort. De circulatie van de oceanen van de wereld is een direct gevolg van vrije convectie.Terwijl water naar de palen beweegt, koelt het en wordt het dichter en zinkt naar de bodem.Ondertussen warmt het water dat naar de evenaar beweegt op en wordt lichter, stijgt naar het oppervlak.Dit creëert een reeks complexe stromingen in de oceaan die continue circulatie genereren, waardoor het water in de oceaan in constante beweging wordt gehouden. Convectietheorie verklaart ook andere natuurlijke processen, zoals de beweging van vloeistoffen onder de aardkorst.De verschuiving van vloeistoffen onder onze voeten speelt een rol in een aantal natuurlijke processen, waarbij deze vloeistoffen constant bewegen als gevolg van temperatuurveranderingen in de aarde.Convectiestromen kunnen ook met elkaar kruisen, zoals te zien in de interactie tussen de oceaan- en weersystemen over en nabij de oceaan die worden beïnvloed door temperatuurveranderingen veroorzaakt door de beweging van oceaanstromen.