Чому в твердих тілах конвекція неможлива

Конвекція є вид теплопередачі, в процесі якої тепло передається всередині самого речовини, як перемішування окремих частин (потоки, струменя і інше). Наприклад, в опалювальному приміщенні внаслідок конвекції потоки прогрітого повітря пересуваються до стелі, при цьому прохолодне повітря спускається до підлоги. Виходить, що повітря нагорі теплий, а знизу більш прохолодний.

Чому в твердих тілах конвекція неможлива

Конвекція підрозділяється на два види:

  • природну (або вільну);
  • вимушену.

Вищеописаний приклад з нагріванням повітря в приміщенні призводить до природної конвекції. Вимушена конвекція відбувається під час перемішування рідини будь-яким предметом (мішалка, ложка), рух повітря при включеному вентиляторі. Ці процеси відбуваються під час пересування тіл при високому темпі в повітрі. Для того щоб відбулася конвекція, газ і рідина треба нагрівати знизу. У зворотному процесі конвекція не відбудеться, тому що теплий шар розташовується вгорі і опуститися до холодного він не може.

На відміну від рідини і газу, тверде тіло має постійну структуру. Як відомо, частки твердого тіла трясуть в межі визначеної точки, це відбувається внаслідок взаємного тяжіння. Ось чому, в процесі прогрівання твердого тіла, молекули й атоми перемішуватися не мають можливості. Отже, конвекція в твердих тілах неможлива.

Ця форма теплопередачі широко поширена на нижньому шарі земної кори, море, океані, в надрах планети і на Сонце. З її допомогою проходить нагрівання газу і рідини в різноманітних технічних пристроях.

Вона також відбувається і в процесі охолодження холодильника. Циркулює по трубах газ охолоджує повітря в холодильнику, потім він спускається вниз і охолоджує продукти і назад піднімається нагору.

Схожі статті