እጅዎን ወደ ተቀይሮ መብራት ካቀረቡ ወይም መዳፍዎን በጋለ ምድጃ ላይ ካስቀመጡት የሞቀ አየር ሞገድ እንቅስቃሴ ሊሰማዎት ይችላል። አንድ ወረቀት በተከፈተ እሳት ላይ ሲወዛወዝ ተመሳሳይ ውጤት ይታያል. ሁለቱም ተፅዕኖዎች በኮንቬክሽን ተብራርተዋል።
ምንድን ነው?
የኮንቬክሽን ክስተት የተመሰረተው ከሞቃታማ ሰዎች ጋር በተገናኘ ቀዝቀዝ ያለ ንጥረ ነገር በማስፋፋት ላይ ነው። በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች ውስጥ, የሚሞቀው ንጥረ ነገር መጠኑን ያጣል እና በዙሪያው ካለው ቀዝቃዛ ቦታ ጋር ሲነፃፀር ቀላል ይሆናል. በጣም በትክክል፣ ይህ የዝግጅቱ ባህሪ ውሃ በሚሞቅበት ጊዜ ከሚፈጠረው የሙቀት ፍሰት እንቅስቃሴ ጋር ይዛመዳል።
የሞለኪውሎች በተቃራኒ አቅጣጫዎች በማሞቂያ ተጽዕኖ ስር የሚያደርጉት እንቅስቃሴ በትክክል ኮንቬክሽን የተመሰረተው ነው። የጨረር እና የሙቀት ማስተላለፊያ አሠራር ተመሳሳይ ሂደቶች ናቸው, ነገር ግን በዋናነት የሙቀት ኃይልን በደረቅ ውስጥ ማስተላለፍን ይመለከታል.
የኮንቬክሽን ቁልጭ ምሳሌዎች - በሞቃት ክፍል መካከል የሞቀ አየር እንቅስቃሴመሳሪያዎች, ሞቃታማ ጅረቶች ከጣሪያው ስር ሲንቀሳቀሱ እና ቀዝቃዛ አየር ወደ ወለሉ ወለል ላይ ይወርዳል. ለዚህም ነው ማሞቂያው ሲበራ በክፍሉ አናት ላይ ያለው አየር ከክፍሉ ግርጌ ጋር ሲወዳደር ሞቅ ያለ ይሆናል።
የአርኪሜዲስ ህግ እና የሰውነት ሙቀት መስፋፋት
የተፈጥሮ ኮንቬክሽን ምን እንደሆነ ለመረዳት የአርኪሜዲስ ህግን ምሳሌ እና በሙቀት ጨረሮች ስር ያሉ አካላትን የማስፋፋት ክስተትን በመጠቀም ሂደቱን ማጤን በቂ ነው። ስለዚህ, በህጉ መሰረት, የሙቀት መጠን መጨመር የግድ የፈሳሽ መጠን መጨመር ያስከትላል. በመያዣዎቹ ውስጥ ከታች የሚሞቀው ፈሳሽ ከፍ ይላል, እና ከፍተኛ መጠን ያለው እርጥበት, በቅደም ተከተል, ዝቅተኛ ይንቀሳቀሳል. ከላይ በሚሞቅበት ጊዜ ጥቅጥቅ ያሉ ፈሳሾች በየቦታው ይቀራሉ ፣ በዚህ ጊዜ ክስተቱ አይከሰትም።
የሃሳብ መፈጠር
"convection" የሚለው ቃል ለመጀመሪያ ጊዜ የቀረበው በእንግሊዛዊው ሳይንቲስት ዊልያም ፕሮውት በ1834 ነው። በሙቅ እና በሚንቀሳቀሱ ፈሳሾች ውስጥ ያለውን የሙቀት መጠን እንቅስቃሴን ለመግለጽ ጥቅም ላይ ውሏል።
የመጀመሪያዎቹ የቲዎሬቲካል ጥናቶች የ convection ክስተት በ1916 ብቻ ነበር የተጀመረው። በሙከራዎቹ ወቅት, ከታች በሚሞቁ ፈሳሾች ውስጥ ከመሰራጨት ወደ ሽግግር የሚደረገው ሽግግር የተወሰኑ ወሳኝ የሙቀት መጠኖች ሲደርሱ ተገኝቷል. በኋላ, ይህ ዋጋ "Roel ቁጥር" ተብሎ ይገለጻል. ስያሜውም ባጠናው ተመራማሪ ስም ነው። የሙከራዎቹ ውጤቶች በአርኪሜዲስ ኃይሎች ተጽዕኖ የሙቀት ፍሰትን እንቅስቃሴ ለማስረዳት አስችለዋል።
የኮንቬክሽን አይነቶች
የገለጽናቸው በርካታ የክስተት ዓይነቶች አሉ - ተፈጥሯዊ እና አስገዳጅ ኮንቬክሽን። በክፍሉ መሃል ላይ የሞቀ እና የቀዝቃዛ አየር ፍሰት እንቅስቃሴ ምሳሌ የተፈጥሮ ሂደትን ለመለየት በጣም ጥሩው መንገድ ነው። በማስገደድ ረገድ፣ ፈሳሹን በማንኪያ፣ ፓምፕ ወይም ቀስቃሽ ሲቀላቀል ይስተዋላል።
ጠንካራ ነገሮች ሲሞቁ ኮንቬክሽን የማይቻል ነው። ይህ የሆነበት ምክንያት በጠንካራ ቅንጣቶቻቸው ንዝረት ወቅት በጠንካራ የጋራ መሳብ ምክንያት ነው። በጠንካራ መዋቅር አካላት ማሞቂያ ምክንያት, ኮንቬክሽን እና ጨረሮች አይከሰቱም. Thermal conductivity እንደነዚህ ባሉ አካላት ውስጥ እነዚህን ክስተቶች በመተካት የሙቀት ኃይልን ለማስተላለፍ አስተዋፅኦ ያደርጋል።
የካፒታል ኮንቬክሽን ተብሎ የሚጠራው የተለየ ዓይነት ነው። ሂደቱ የሚከሰተው በቧንቧዎች ውስጥ ፈሳሽ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ የሙቀት መጠኑ ሲቀየር ነው. በተፈጥሯዊ ሁኔታዎች ውስጥ, ከተፈጥሯዊ እና ከግዳጅ ኮንቬንሽን ጋር, የእንደዚህ አይነት ኮንቬንሽን አስፈላጊነት እጅግ በጣም ትንሽ ነው. ነገር ግን፣ በህዋ ቴክኖሎጂ፣ ካፊላሪ ኮንቬክሽን፣ ጨረሮች እና የቁሳቁሶች የሙቀት መለዋወጫ (thermal conductivity) በጣም ወሳኝ ምክንያቶች ይሆናሉ። ክብደት በሌላቸው ሁኔታዎች ውስጥ በጣም ደካማ የእንቅስቃሴ እንቅስቃሴዎች እንኳን አንዳንድ ቴክኒካዊ ተግባራትን መተግበር አስቸጋሪ ያደርገዋል።
በምድር ቅርፊት ንብርብሮች ውስጥ ያለው ኮንቬክሽን
የመቀየሪያ ሂደቶች በመሬት ቅርፊት ውፍረት ውስጥ ካሉ የተፈጥሮ ጋዝ ንጥረ ነገሮች አፈጣጠር ጋር የማይነጣጠሉ ናቸው። ሉል እንደ ብዙ የተጠጋጋ ንብርብሮችን እንደ ሉል ሊቆጠር ይችላል። በማዕከሉ ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው ሙቀት ያለው ኮር, ብረት ያለው ከፍተኛ መጠን ያለው ፈሳሽ ነው.ኒኬል፣ እንዲሁም ሌሎች ብረቶች።
ዙሪያው ንብርብሮች ለምድር እምብርት የሊቶስፌር እና ከፊል ፈሳሽ ማንትል ናቸው። የዓለሙ የላይኛው ክፍል በቀጥታ የምድር ንጣፍ ነው. ሊቶስፌር የተፈጠረው በፈሳሽ ማንትል ወለል ላይ በሚንቀሳቀስ ነፃ እንቅስቃሴ ውስጥ ካሉ ነጠላ ሳህኖች ነው። የተለያየ ስብጥር እና ጥግግት ውስጥ የተለያዩ ክፍሎች ማንትል እና አለቶች መካከል ወጣገባ ማሞቂያ አካሄድ ውስጥ, convective ፍሰቶች መፈጠራቸውን. የውቅያኖስ ወለል ተፈጥሯዊ ለውጥ እና የተሸከሙ አህጉራት እንቅስቃሴ የሚከሰተው በእንደዚህ አይነት ፍሰቶች ተጽእኖ ስር ነው.
በኮንቬክሽን እና በሙቀት ማስተላለፊያ መካከል ያሉ ልዩነቶች
የሙቀት ማስተላለፊያ (thermal conductivity) የሰውነት አካላት ሙቀትን በአቶሚክ እና ሞለኪውላዊ ውህዶች እንቅስቃሴ የማስተላለፍ ችሎታ እንደሆነ መረዳት አለበት። ሞለኪውሎቻቸው እርስ በርስ በቅርበት ስለሚገናኙ ብረቶች በጣም ጥሩ የሙቀት ማስተላለፊያዎች ናቸው. በተቃራኒው፣ ጋዝ እና ተለዋዋጭ ንጥረ ነገሮች እንደ ደካማ የሙቀት ማስተላለፊያዎች ሆነው ያገለግላሉ።
እንዴት ኮንቬክሽን ይከሰታል? የሂደቱ ፊዚክስ የተመሰረተው በሞለኪውሎች ብዛት ባላቸው ንጥረ ነገሮች እንቅስቃሴ ምክንያት ሙቀትን በማስተላለፍ ላይ ነው። በምላሹ, የሙቀት ማስተላለፊያ (thermal conductivity) በአካላዊ አካል ክፍሎች መካከል ያለውን የኃይል ሽግግር ብቻ ያካትታል. ነገር ግን፣ ሁለቱም ሂደቶች የቁስ ቅንጣቶች ከሌሉ የማይቻሉ ናቸው።
የክስተቱ ምሳሌዎች
ቀላሉ እና በጣም ለመረዳት የሚቻለው የኮንቬክሽን ምሳሌ የአንድ ተራ ማቀዝቀዣ ሂደት ነው። የደም ዝውውርየቀዘቀዘ የፍሬን ጋዝ በማቀዝቀዣው ክፍል ውስጥ ባለው ቧንቧዎች በኩል የአየር የላይኛው ክፍል የሙቀት መጠን እንዲቀንስ ያደርጋል። በዚህ መሰረት፣ በሞቃታማ ጅረቶች በመተካት ቀዝቃዛዎቹ ወደ ታች ይወርዳሉ፣ በዚህም ምርቶቹን ያቀዘቅዛሉ።
በማቀዝቀዣው የኋላ ፓኔል ላይ የሚገኘው ፍርግርግ በጋዝ መጭመቂያ ጊዜ በክፍሉ መጭመቂያ ውስጥ የተፈጠረውን ሞቅ ያለ አየር ለማስወገድ የሚረዳውን ንጥረ ነገር ሚና ይጫወታል። የፍርግርግ ማቀዝቀዣ እንዲሁ በኮንቬክቲቭ ዘዴዎች ላይ የተመሰረተ ነው. በዚህ ምክንያት ከማቀዝቀዣው በስተጀርባ ያለውን ቦታ መጨናነቅ የማይመከር ነው. ከሁሉም በላይ፣ በዚህ ሁኔታ ውስጥ ብቻ፣ ማቀዝቀዝ ያለችግር ሊከሰት ይችላል።
ሌሎች የኮንቬክሽን ምሳሌዎች እንደ የንፋስ እንቅስቃሴ ያሉ የተፈጥሮ ክስተትን በመመልከት ማየት ይቻላል። በረሃማ አህጉራት ላይ መሞቅ እና በከባድ መልክዓ ምድሮች ላይ መቀዝቀዝ የአየር ጅረቶች እርስ በእርሳቸው መፈናቀል ይጀምራሉ, ይህም እንዲንቀሳቀሱ ያደርጋል, እንዲሁም እርጥበት እና ጉልበት ያንቀሳቅሳሉ.
ወፎች እና ተንሸራታቾች ወደ ላይ የመውጣት እድሉ ከኮንቬክሽን ጋር የተሳሰረ ነው። ያነሰ ጥቅጥቅ ያለ እና ሞቃታማ የአየር ብዛት፣ ከምድር ገጽ አጠገብ ያልተስተካከለ ሙቀት፣ ወደ ላይ የሚወጡ ሞገዶች እንዲፈጠሩ ያደርጋል፣ ይህም ለከፍተኛ ሂደት አስተዋጽኦ ያደርጋል። ያለ ጥንካሬ እና ጉልበት ወጪ ከፍተኛውን ርቀት ለማሸነፍ ወፎች እንደዚህ አይነት ጅረቶችን የማግኘት ችሎታ ያስፈልጋቸዋል።
ጥሩ የኮንቬክሽን ምሳሌዎች በጭስ ማውጫዎች እና በእሳተ ገሞራ ጉድጓዶች ውስጥ የጭስ መፈጠር ናቸው። የጭስ ወደ ላይ የሚንቀሳቀሰው ከአካባቢው ጋር ሲነፃፀር በከፍተኛ የሙቀት መጠን እና ዝቅተኛ ጥንካሬ ላይ የተመሰረተ ነው. ጭሱ በሚቀዘቅዝበት ጊዜ ቀስ በቀስ ወደ ዝቅተኛ የከባቢ አየር ንብርብሮች ይቀመጣል. በትክክል በዚህ ምክንያትጎጂ ንጥረ ነገሮች ወደ ከባቢ አየር የሚለቀቁባቸው የኢንዱስትሪ ቱቦዎች በተቻለ መጠን ከፍ እንዲል ያደርጋሉ።
በጣም የተለመዱ የኮንቬክሽን ምሳሌዎች በተፈጥሮ እና ቴክኖሎጂ
በተፈጥሮ፣የዕለት ተዕለት ኑሮ እና ቴክኖሎጂ ውስጥ ከሚታዩ ቀላል፣ለመረዳት-ቀላል ምሳሌዎች መካከል፡ ማድመቅ አለብን።
- የቤት ማሞቂያ ባትሪዎች በሚሰሩበት ጊዜ የአየር ፍሰት፤
- የዳመና ምስረታ እና እንቅስቃሴ፤
- የነፋስ፣የዝናብ እና የንፋስ እንቅስቃሴ ሂደት፤
- የቴክቶኒክ ምድር ሰሌዳዎች shift፤
- ወደ ነጻ ጋዝ መፈጠር የሚያመሩ ሂደቶች።
ምግብ ማብሰል
ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ የመጣው የኮንቬክሽን ክስተት በዘመናዊ የቤት እቃዎች በተለይም በምድጃዎች ውስጥ ይስተዋላል። ከኮንቬክሽን ጋር ያለው የጋዝ ካቢኔ በተለያየ የሙቀት መጠን በተለያየ ደረጃ የተለያዩ ምግቦችን በአንድ ጊዜ ለማብሰል ያስችልዎታል. ይህ የጣዕም እና የማሽተት መቀላቀልን ሙሉ በሙሉ ያስወግዳል።
ባህላዊው ምድጃ አየሩን ለማሞቅ በአንድ ማቃጠያ ላይ የተመሰረተ ሲሆን ይህም ያልተስተካከለ የሙቀት ስርጭት ይከሰታል። በልዩ የአየር ማራገቢያ አማካኝነት በሞቃት የአየር ጅረቶች ዓላማ ዓላማ እንቅስቃሴ ምክንያት በሙቀት ምድጃ ውስጥ ያሉ ምግቦች የበለጠ ጭማቂ እና በተሻለ ሁኔታ ይጋገራሉ። እንደነዚህ ያሉ መሳሪያዎች በፍጥነት ይሞቃሉ, ይህም ለማብሰል የሚያስፈልገውን ጊዜ ይቀንሳል.
በርግጥ በዓመት ጥቂት ጊዜ ብቻ በምድጃ ውስጥ ለሚያበስሉ የቤት እመቤቶች የቤት ውስጥ መገልገያ መሳሪያዎች ከ ጋርየኮንቬክሽን ተግባር የመጀመሪያ አስፈላጊነት ዘዴ ተብሎ ሊጠራ አይችልም. ነገር ግን፣ ያለ የምግብ አሰራር ሙከራዎች መኖር ለማይችሉ፣ እንዲህ ዓይነቱ መሣሪያ በኩሽና ውስጥ በቀላሉ የማይፈለግ ይሆናል።
የቀረበው ቁሳቁስ ለእርስዎ ጠቃሚ እንደነበረ ተስፋ እናደርጋለን። መልካም እድል!
