Wat is natuurlijke convectie?

Natuurlijke convectie is een type warmteoverdracht waarbij niet-menselijke krachten de koeling en verwarming van vloeistoffen beïnvloeden, zoals gassen en vloeistoffen.Warmteoverdracht creëert een cyclus genaamd een convectiestroom waarbij een warme vloeistof wordt vervangen door een koelere.Alle vloeistoffen en materie zijn gemaakt van kleine bouwstenen die atomen worden genoemd, die samengroeien in moleculen.De beweging van deze moleculen is wat ervoor zorgt dat vloeistoffen stijgen of dalen.

Natuurlijke convectie helpt om veel van de natuurlijke systemen van de aarde, zoals oceaanstromen en de atmosferische lagen, te verklaren.Het is in tegenstelling tot geforceerde convectie, die volgens hetzelfde principe werkt, maar een warmtebron beschikt die is gecreëerd door door mensen gemaakte apparaten, zoals lucht- of waterventilatoren die de warmteoverdrachtscyclus versnellen.Zowel geforceerde als natuurlijke convectie kunnen worden gebruikt voor specifieke doeleinden, zoals verwarmingswoningen of een gemeentelijke watervoorziening.

Wanneer opgewerkt door een warmtebron, zoals de zon of ondergrondse hitte, stijgen vloeistoffen vaak op.Wanneer de zon bijvoorbeeld het aardoppervlak opwarmt, is de lucht op de grond bijna altijd warmer dan lucht hoger in de lucht.Warmte wordt de ruimtes tussen moleculen uitbreidt, waardoor de lucht lichter wordt en boven het oppervlak heft.Terwijl de lucht verder weg van de hete grond stijgt, afkoelen de moleculen af en comprimeren.Deze koelere en zwaardere lucht wordt vervolgens naar beneden getrokken door de zwaartekracht, waar het weer opwarmt en de cyclus begint opnieuw.

oceaanstromen worden ook gecreëerd vanwege natuurlijke convectie, gecombineerd met veranderingen in wind en de dichtheid van zout water.Koude wind die over het wateroppervlak passeren, zorgen ervoor dat de moleculen comprimeren en naar beneden zinken naar de oceaanbodem.Terwijl het water dichter bij de evenaar komt, warmt het op en stijgt het weer op.Dit creëert massale oceaanstromen die langs continentale kusten stromen en het weer op de omliggende landgebieden beïnvloeden.

meestal is een belangrijk onderdeel van de natuurlijke convectie de koelwet van Newton.Deze wetenschappelijke wet stelt dat de snelheid waarmee een stof warmte verliest direct gerelateerd is aan de temperatuur van het object dat erop werkt.Met andere woorden, hoe kouder het object is, hoe meer warmte de vloeistof verliest.Een voorbeeld van deze wet in actie is het effect van het toevoegen van ijsblokjes aan een drankje mdash;Eén kubus neemt slechts een klein deel van de hitte weg, maar een handvol zal het drankje veel sneller afkoelen.