Жидкости и газы плохо проводят тепло. Но вода в кастрюле прогревается целиком, а батарея обогревает всю комнату. Тепло здесь переносят потоки вещества.
В колбу с водой бросили несколько кристалликов краски и нагрели дно. Окрашенные струйки поднимаются от дна вверх, а у стенок опускаются вниз — возникает круговорот.
Нагретая снизу вода расширяется и становится легче (её плотность уменьшается). Более тяжёлая холодная вода опускается и выталкивает тёплую вверх. Наверху тёплая вода остывает и снова опускается. Так появляется круговорот, и прогревается вся вода.
Конвекция — передача энергии струями (потоками) жидкости или газа. При конвекции вещество переносится.
В газах всё так же. Над горячей лампой бумажная вертушка начинает вращаться — её крутит поднимающийся тёплый воздух.
Особенности
- В твёрдых телах конвекции нет: их частицы не могут перемещаться потоками.
- Чтобы конвекция шла, жидкость или газ нужно нагревать снизу, а охлаждать — сверху.
- Естественная конвекция идёт сама. Вынужденная — когда жидкость перемешивают насосом, ложкой, вентилятором.
Конвекция вокруг нас
- Батареи ставят внизу, под окном: тёплый воздух поднимается и разносится по комнате.
- Морозильную камеру и кондиционер ставят наверху: холодный воздух опускается.
- Тяга в печи и трубе: горячие газы поднимаются вверх и втягивают свежий воздух снизу.
- Ветры (бризы, муссоны) — это конвекция в атмосфере.
Конвекция — «тёплый лифт»: тёплое поднимается вверх, холодное спускается вниз, и так по кругу. Запомни: греем снизу, холодим сверху.