1。加熱と拡張: 表面が加熱されると、その真上の空気分子は運動エネルギーを獲得し、より速く移動します。これにより、空気が膨張し、密度が低くなります。
2。浮力: 密度の低い暖かい空気は、周囲の涼しい空気よりも軽くなります。浮力により、暖かい空気が上昇します。
3。交換: 暖かい空気が上昇すると、周囲からの涼しい、密度の高い空気が駆け込み、それを交換します。
4。連続サイクル: これにより、暖かい空気と冷たい空気の連続サイクルがそれに取って代わります。この循環は、A 対流電流として知られています 。
動きの視覚化:
ストーブで水の鍋が加熱されていることを想像してください。泡が下から上昇し、対流プロセスを示しているのがわかります。空気でも同じことが起こりますが、動きを簡単に見ることはできません。
対流に影響する要因:
* 温度差: 加熱された表面と周囲の空気の温度差が大きいほど、対流電流が強くなります。
* 表面積: 加熱された表面積が大きくなると、より強い対流が生じます。
* 流体特性: 流体の種類(空気対水)とその粘度は、対流の速度と強度に影響を与える可能性があります。
対流の応用:
対流は、以下を含む多くの自然および人工システムの基本原則です。
* 気象パターン: 対流電流は、雲と気象システムの形成を促進します。
* 加熱および冷却システム: ラジエーターとエアコンは、対流を利用して熱または冷気を分配します。
* 料理: 対流オーブンは対流を使用して食物をより均等に調理します。
* 海流: 海洋の対流電流は、世界的な気候の調節に役割を果たします。
対流を理解することは、私たちの世界のさまざまな現象を分析するために重要な流体の動きを把握するのに役立ちます。