Contenu
- Bases de la convection
- Convection Naturelle et Forcée
- Cellules de convection
- Cellules de convection dans l'atmosphère
- Autres cellules de convection
Une cellule de convection est un système dans lequel un fluide est chauffé, perd de la densité et est forcé dans une région de plus grande densité. Le cycle se répète et un motif de formes de mouvement. Les cellules de convection dans l'atmosphère terrestre sont responsables du vent, et peuvent être retrouvées dans de nombreux autres phénomènes naturels ou d'origine humaine.
Bases de la convection
La convection, ainsi que la conduction et le rayonnement, est l’une des trois méthodes de transfert de chaleur. La convection a lieu par le mouvement réel de la matière. Cela signifie que la convection ne peut avoir lieu que dans les gaz, les liquides et le plasma - pas les matières solides. Un bon exemple de convection est dans une montgolfière. Au fur et à mesure que l'air du ballon se réchauffe, les molécules qui le composent se répandent. Cela entraîne une augmentation du volume d'air, ce qui entraîne une diminution de la densité. La matière dense se déplace dans la matière moins dense chaque fois qu'elle a une chance. L'air chaud dans le ballon est poussé vers le haut par l'air plus frais de l'atmosphère environnante, entraînant le ballon avec lui.
Convection Naturelle et Forcée
La convection naturelle se produit lorsque le mouvement est entièrement dû aux différences de densité entre la matière chaude et froide. La convection forcée se produit lorsqu'une autre force, telle qu'un ventilateur ou une pompe, contribue au mouvement.
Cellules de convection
Une source de chaleur est nécessaire à la formation d’une cellule de convection. Le fluide est chauffé par la source de chaleur et est repoussé. Le fluide commence alors à perdre de la chaleur et se refroidit inévitablement. Cette matière plus fraîche et plus dense est renvoyée vers la source de chaleur initiale par le flux de matière nouvellement chauffée. Un système de formes de mouvement, appelé cellule de convection. Le fluide continuera à se déplacer tant que la source de chaleur est présente.
Cellules de convection dans l'atmosphère
Les cellules de convection se trouvent dans l’atmosphère terrestre à petite et à grande échelle. Une brise de mer, par exemple, peut être le résultat d'une cellule de convection. L'eau retient mieux la chaleur que la terre. Cela signifie que lorsque le soleil se lève, l'air sur terre se réchauffe plus vite que l'air au-dessus de l'eau. Une zone de faible densité se forme sur le sol. L'air de haute densité provenant de l'eau cherche à le remplacer, créant ainsi une brise de mer. La nuit, la même chose se produit, mais en sens inverse. Sur une plus grande échelle, l'air est réchauffé par les températures plus élevées à l'équateur, monte et se propage au nord et au sud vers les pôles, où il est refroidi.
Autres cellules de convection
Les cellules de convection sont responsables de la montée et de la descente des macaronis dans une casserole d’eau bouillante. Une des forces qui contribue à la lave sortant d'un volcan est la convection. On trouve même des cellules de convection au soleil.