Перенос тепла движением вещества
Физический процесс переноса теплоты в жидкостях и газах за счет перемешивания или перемещения их слоев с различной температурой. Основана на изменении плотности вещества при нагревании: менее плотные (нагретые) слои поднимаются, а более плотные (холодные) опускаются.
Близкие слова
- тепловая циркуляция
- конвективный перенос
В комнате радиатор отопления создает конвекцию, поднимая теплый воздух к потолку и вызывая движение прохладных масс от пола.
Метеорологи изучают атмосферную конвекцию, чтобы прогнозировать грозы и штормы.
Перенос вещества в геологии
Медленное движение мантии Земли, вызванное различиями в температуре и плотности пород. Этот процесс является движущей силой тектоники плит, приводящей к землетрясениям и вулканизму.
Близкие слова
- мантийная конвекция
- течение в мантии
Конвекция в верхней мантии способствует расхождению литосферных плит в срединно-океанических хребтах.
Отличие от теплопроводности и излучения
Важно различать конвекцию с другими способами передачи тепла. При теплопроводности энергия передается между соседними частицами без их макроскопического перемещения (например, нагревание ручки металлической ложки в чае). При тепловом излучении энергия передается электромагнитными волнами и не требует вещества (тепло от Солнца или костра на расстоянии). Конвекция же всегда предполагает физическое движение самой среды — жидкости или газа.
Естественная и вынужденная конвекция
Различают естественную конвекцию, возникающую самопроизвольно из-за разности плотностей нагретых и холодных слоев под действием силы тяжести (как в случае с восходящими потоками воздуха над асфальтом летом). Вынужденная конвекция создается искусственно с помощью внешних сил: вентиляторов, насосов или помп. Например, система охлаждения автомобиля использует вынужденную конвекцию жидкости радиатором и обдувом вентилятором для эффективного отвода тепла.