სითბოს გადაცემის შედარება კონვექციითა და ჩატარებით

Original web-page: https://atmos.uw.edu/~durrand/demos/convection_conduction.htm

დეილ დურანანი და იგა ბერესი/Dale Durran and Yaga Beres

მიზანი:

შედარება ორი მეთოდები სითბოს გადაცემის ატმოსფეროში: კონვექცია და გამტარობის

აღჭურვილობა:

ორი მაღალი ცილინდრული შარვალი, წყალი, საკვები შეღებვა, 2 ცხარე ტომატის სოუსით კონტეინერების, მოკლე ნაჭერი რკინის ჯაჭვი.

ადრეული მომზადება:

რკინის ჯაჭვი მოთავსებულია ერთ ცხარე ტომატის სოუსით კონტეინერი. ამის შემდეგ ორივე ცხარე ტომატის სოუსით კონტეინერების ივსება თანაბარი რაოდენობით წყლის შეღებილი საკვები შეღებვა და მოთავსებული მაცივარი, სანამ წყალი გაყინული.

პროცედურა:

1) ორი მაღალი შარვალი, A და B, ივსება ცხელი წყლით (3/4 სრული მხოლოდ).

2) ყინულის მოცულობით, რომლებიც ამოიღეს ცხარე ტომატის სოუსით კონტეინერები და ყურადღებით განთავსებული სიმაღლის შარვალი: ყინულის ჯაჭვის შარვალი A; ყინულის გარეშე ჯაჭვის შარვალი B.

რა მოხდა?

 

ლუდი A
ლუდი B

დაუყოვნებლივ:

  • ყინული გარეშე ჯაჭვის მოძრავი ახლოს ზედაპირზე შარვალი B
  • ყინულის ჯაჭვის ჩაიძიროს ბოლოში ბეიკერი A

რამდენიმე წუთის შემდეგ:

  • შემოსულიშარვალი A, ცივი, ფერადი წყლის რჩება ახლოს ბოლოში შარვალი და ცხელი წმინდა წყლის რჩება ახლოს დაბრუნება
  • შემოსულიშარვალი B, შეღებილი წყლის მდნარი ყინულის სწრაფად იწყება ჩაიძიროს ქვემოთ და თბილი წყალი ბოლოში შარვალი იზრდება შეცვალოს ეს

30 წუთის შემდეგ:

  • ყინული ჯერ კიდევ უმნიშვნელოა ჭარბტენიანი ზედაპირის ქვედა ნაწილში A. მხოლოდ ზედაპირზე ყინულის ზედაპირია ფერადი წყლის პატარა ფენა. ამ დონის ზემოთ, წყალი მკაფიოდ და გაცილებით თბილია, ვიდრე ყინვა (ტემპერატურაზე, რომელიც მისი თავდაპირველი ტემპერატურის სიახლოვეს არის)
  • შემოსულიშარვალი B, ყველა ყინულის აქვს მდნარი და ყველა წყლის შარვალი არის ერთიანი ტემპერატურა და ფერი

განმარტება:

თბილი წყალი უფრო ცივი წყალია, ვიდრე ცივი წყალი. მას შემდეგ, რაც თბილი წყალი ცივი და ცივი წყალია ბეიკერის B-ში, თბილი წყალი იზრდება, ხოლო ცივი წყალი სჭირდება. ეს არის მოქმედებაში მოქმედება!

შემოსული შარვალი A, მეორეს მხრივ, თბილი მზარდი წყლის ზედნადები ცივი ყინული. ეს ძალიან სტაბილურია და კონვექცია არ ხდება. სითბოს გადატანა მხოლოდ ამ შემთხვევაში ხდება.

დასკვნა:

სითხეებში, როგორიცაა წყალი და ჰაერი, კონვექცია არის ბევრად უფრო ეფექტური მეთოდი სითბოს გადაცემის ვიდრე ჩატარება. ეს განსხვავება ეფექტურობაში წარმოიქმნა დრამატული განსხვავება იმ დროს, როდესაც საჭიროა ყინულის დნება. მიუხედავად იმისა, რომ ჩატარება ორივე შემთხვევაში მუშაობდა, იგი გაცილებით ნაკლებია სითბოს, ვიდრე კონვექცია.

ბმულები:

ვიდეო YouTube