a Convecção ocorre em grande escala em atmosferas, oceanos, planetária mantos, e fornece o mecanismo de transferência de calor para uma grande fração do ultraperiféricas interiores do nosso sol e todas as estrelas. O movimento de fluido durante a convecção pode ser invisivelmente lento, ou pode ser óbvio e rápido, como em um furacão. Em escalas astronômicas, acredita-se que a convecção de gás e poeira ocorre nos discos de acreção de buracos negros, a velocidades que podem aproximar-se da luz.,
de Calor transferEdit
Um dissipador de calor fornece uma grande área de superfície para a convecção eficiente de levar calor.
a transferência de calor convectiva é um mecanismo de transferência de calor que ocorre devido ao movimento a granel (movimento observável) de fluidos. O calor é a entidade de interesse sendo advected (carried), e difused (dispersed)., Isto pode ser contrastado com a transferência de calor condutor, que é a transferência de energia por vibrações a um nível molecular através de um sólido ou fluido, e transferência de calor radiativo, a transferência de energia através de ondas eletromagnéticas.
O calor é transferido por convecção em inúmeros exemplos de fluxo de fluido natural, tais como o vento, correntes oceânicas e movimentos dentro do manto da Terra. A convecção também é usada em práticas de engenharia de casas, processos industriais, resfriamento de equipamentos, etc.,
a taxa de transferência de calor convectiva pode ser melhorada pelo uso de um dissipador de calor, muitas vezes em conjunto com um ventilador. Por exemplo, uma CPU computacional típica terá um ventilador feito para garantir que sua temperatura de funcionamento é mantida dentro de limites toleráveis.
Convecção cellsEdit
células de Convecção em um campo de gravidade
Uma célula de convecção, também conhecido como um Bénard da célula, é uma característica padrão de fluxo de fluido em muitos sistemas de convecção., Um corpo crescente de fluido normalmente perde calor porque encontra uma superfície mais fria. Em líquido, isso ocorre porque ele troca calor com líquido mais frio através da troca direta. No exemplo da atmosfera terrestre, isto ocorre porque irradia calor. Devido a esta perda de calor, o fluido torna-se mais denso do que o fluido por baixo dele, que ainda está a subir. Uma vez que não pode descer através do fluido ascendente, move-se para um lado. A alguma distância, sua força descendente supera a força ascendente abaixo dela, e o fluido começa a descer., À medida que desce, aquece de novo e o ciclo repete-se.
Atmosférica convectionEdit
Atmosférica circulationEdit
Idealizada representação da circulação global da Terra
a circulação Atmosférica é o grande escala de movimento de ar, e é um meio pelo qual a energia térmica é distribuído sobre a superfície da Terra, juntamente com o muito mais lento (defasada) oceano sistema de circulação., A estrutura em larga escala da circulação atmosférica varia de ano para ano, mas a estrutura climatológica básica permanece bastante constante.a circulação Latitudinal ocorre porque a radiação solar incidente por unidade de área é maior no Equador de calor, e diminui à medida que a latitude aumenta, alcançando mínimos nos polos. Consiste em duas células primárias de convecção, a célula de Hadley e o vórtice polar, com a célula de Hadley experimentando convecção mais forte devido à liberação de energia térmica latente por condensação de vapor de água em altitudes mais altas durante a formação de nuvens.,por outro lado, a circulação Longitudinal ocorre porque o oceano tem uma maior capacidade térmica específica do que a terra (e também condutividade térmica, permitindo que o calor penetre mais abaixo da superfície ) e assim absorve e libera mais calor, mas a temperatura muda menos que a terra. Isto traz a brisa do mar, o ar arrefecido pela água, em terra durante o dia, e carrega a brisa da terra, o ar arrefecido pelo contato com o solo, para o mar durante a noite. A circulação Longitudinal consiste em duas células, a circulação de andarilho e a oscilação El Niño / Sul.,
WeatherEdit
Como Foehn é produzido
Algumas vezes mais localizada fenômenos de circulação atmosférica global são também devido à convecção, incluindo a energia eólica e alguns do ciclo hidrológico. Por exemplo, um vento foehn é um vento descendente que ocorre no lado do vento descendente de uma cordilheira. Ele resulta do aquecimento adiabático do ar que deixou cair a maior parte de sua umidade nas encostas de barlavento., Devido às diferentes taxas de lapso adiabático de ar úmido e seco, o ar nas encostas para a frente torna-se mais quente do que na mesma altura nas encostas para o vento.
uma coluna térmica (ou térmica) é uma seção vertical de ar ascendente nas altitudes mais baixas da atmosfera terrestre. As térmicas são criadas pelo aquecimento desigual da superfície da Terra a partir da radiação solar. O sol aquece o solo, que por sua vez aquece o ar diretamente acima dele. O ar mais quente expande-se, tornando-se menos denso do que a massa de ar circundante, e criando uma baixa térmica., A massa de ar mais leve sobe, e como ele faz, arrefece pela expansão a pressões de ar mais baixas. Ele pára de subir quando ele arrefeceu para a mesma temperatura que o ar circundante. Associado com uma térmica é um fluxo descendente em torno da coluna térmica. O exterior em movimento para baixo é causado por ar mais frio sendo deslocado no topo da térmica. Outro efeito meteorológico causado por convecção é a brisa do mar.
fases da vida de uma tempestade.,
o ar quente tem uma densidade menor do que o ar frio, por isso o ar quente sobe dentro do ar mais frio, semelhante aos balões de ar quente. As nuvens formam-se como o ar relativamente mais quente transportando umidade sobe dentro do ar mais frio. À medida que o ar úmido sobe, arrefece, fazendo com que algum do vapor de água no crescente pacote de ar se condense. Quando a umidade se condensa, ela libera energia conhecida como calor latente de condensação que permite que o crescente pacote de ar arrefeça menos do que o seu ar circundante, continuando a ascensão da nuvem., Se houver instabilidade suficiente na atmosfera, este processo continuará o tempo suficiente para formar nuvens cumulonimbus, que suportam relâmpagos e trovões. Geralmente, trovoadas requerem três condições para se formar: umidade, uma passagem de ar instável e uma força de elevação (calor).todas as tempestades, independentemente do tipo, passam por três fases: a fase de desenvolvimento, a fase madura e a fase de dissipação. A tempestade média tem 24 km de diâmetro. Dependendo das condições presentes na atmosfera, estes três estágios levam uma média de 30 minutos para passar.,
Oceânica circulationEdit
correntes Oceânicas
a radiação Solar afeta os oceanos: a água quente do Equador tende a circular em direcção aos pólos, enquanto o frio polar, a água segue para o Equador. As correntes de superfície são inicialmente ditadas pelas condições do vento de superfície. Os ventos alísios sopram para oeste nos trópicos, e os ocidentais sopram para leste a meio das latitudes., Este padrão de vento aplica uma tensão na superfície do oceano subtropical com curva negativa em todo o Hemisfério Norte, e o inverso em todo o Hemisfério Sul. O transporte Sverdrup resultante é em direção ao equador., Devido à conservação da potencial vorticidade causada pelos ventos em movimento na periferia ocidental da alta subtropical e ao aumento da vorticidade relativa da água em movimento para a alta altitude, o transporte é equilibrado por uma estreita e acelerada corrente para a alta altitude, que flui ao longo do limite ocidental da bacia do oceano, superando os efeitos do atrito com a corrente de fronteira fria ocidental que se origina de altas latitudes. O processo global, conhecido como intensificação Ocidental, faz com que as correntes na fronteira ocidental de uma bacia oceânica sejam mais fortes do que aquelas na fronteira oriental.,à medida que se desloca para o interior, a água quente transportada por uma corrente de água quente forte é submetida a um arrefecimento por evaporação. O resfriamento é conduzido pelo vento: o vento movendo-se sobre a água esfria a água e também causa evaporação, deixando uma salmoura mais salgada. Neste processo, a água torna-se mais salgada e mais densa. e diminui a temperatura. Uma vez que o gelo marinho se forma, os sais são deixados fora do gelo, um processo conhecido como exclusão da salmoura. Estes dois processos produzem água mais densa e mais fria. A água que atravessa o Oceano Atlântico Norte torna-se tão densa que começa a afundar-se através de água menos salgada e menos densa., (A ação convectiva não é diferente da de uma lâmpada de lava.) Esta corrente descendente de água pesada, fria e densa torna-se parte da água profunda do Atlântico Norte, um riacho Sul.
Manto convectionEdit
Uma placa oceânica é adicionado pelo afloramento (esquerda) e consumida em uma zona de subducção (direita).,convecção de manto é o movimento lento do manto rochoso da terra causado por correntes de convecção que transportam calor do interior da terra para a superfície. É uma das três forças motrizes que faz com que as placas tectônicas se movam em torno da superfície da Terra.
a superfície da Terra é dividida em um número de placas tectônicas que estão continuamente sendo criadas e consumidas em seus limites opostos. A criação (acreção) ocorre quando o manto é adicionado às bordas crescentes de uma placa. Este material adicionado a quente arrefece por condução e convecção de calor., Nas bordas de consumo da placa, o material contraiu-se termicamente para se tornar denso, e afunda sob seu próprio peso no processo de subducção em uma trincheira oceânica. Este material subducto afunda-se a alguma profundidade no interior da terra, onde é proibido afundar-se ainda mais. A crosta oceânica subducida despoleta vulcanismo.
Stack effectEdit
o Stack effect ou chimney effect é o movimento do ar para dentro e fora de edifícios, chaminés, chaminés de gases de combustão ou outros recipientes devido à flutuabilidade., A flutuabilidade ocorre devido a uma diferença na densidade do ar interior-exterior resultante de diferenças de temperatura e umidade. Quanto maior a diferença térmica e a altura da estrutura, maior a força de flutuabilidade e, portanto, o efeito de pilha. O efeito da pilha ajuda a conduzir a ventilação natural e infiltração. Algumas torres de resfriamento operam neste princípio; da mesma forma, a torre de corrente de ar solar é um dispositivo proposto para gerar eletricidade com base no efeito da pilha.,
Estelar physicsEdit
Uma ilustração da estrutura do-Sol e uma estrela gigante vermelha, mostrando suas convectivo de horários. Estas são as zonas granulares nas camadas exteriores destas estrelas.
Grânulos—o topo ou as dimensões superiores visíveis das células de convecção, vistas na fotosfera do sol. Estes são causados pela convecção na fotosfera superior do sol., A América do Norte é sobreposta para indicar escala.
a zona de convecção de uma estrela é a gama de raios em que a energia é transportada principalmente por convecção.grânulos na fotosfera do sol são o topo visível das células de convecção na fotosfera, causada pela convecção de plasma na fotosfera. A parte ascendente dos grânulos está localizada no centro, onde o plasma é mais quente. A aresta exterior dos grânulos é mais escura devido ao plasma descendente mais frio., Um granulado típico tem um diâmetro na ordem de 1.000 km e cada um dura 8 a 20 minutos antes de se dissipar. Abaixo da fotosfera está uma camada muito maior de “supergranules” com até 30.000 quilômetros de diâmetro, com vida útil de até 24 horas.
CookingEdit
Um forno de convecção é um forno, que tem ventiladores para circular o ar em torno de comida, usando o mecanismo de convecção para cozinhar o alimento mais rápido do que um forno convencional., Os fornos de convecção distribuem o calor uniformemente em torno do alimento, removendo o cobertor de ar mais frio que rodeia o alimento quando este é colocado pela primeira vez num forno e permitindo que o alimento cozinhe mais uniformemente em menos tempo e a uma temperatura mais baixa do que num forno convencional. Um forno de convecção tem uma ventoinha com um elemento de aquecimento à sua volta. Um pequeno ventilador circula o ar na câmara de cozimento.