Porovnanie prenos tepla konvekciou a kondukciou

Dale Durran a Yaga Beres

účel:

Pre porovnanie dve metódy prenosu tepla v atmosfére: konvekcia a vedenie

Vybavenie:

Dve vysoké valcové kadičky, voda, potravinárske farbivo, 2 salsa kontajnery, krátky kus kovový reťaz.

Včasná príprava:

Kovová reťazec je umiestnený v jednej nádobe salsy. Následne sa obaja salsa nádoby sú naplnené rovnakým množstvom vody, farbené pomocou potravinárskeho farbiva a umiestnená do mrazničky, kým sa voda sa zmrazí.

Procedúra:

1) Dvoma vysokými kadičky, A a B, sa naplní teplou vodou (3/4 iba).

2) Ľadové kusy sú prevzaté zo salsa kontajnerov a umiestniť opatrne vo vysokých kadičky: ľade s reťazou v Kadičke A; ľad bez reťaze v Kadičke B.

Čo sa stane?

	Kadička A	Kadička B
Začerstva: Ľad bez reťaze pláva v blízkosti povrchu Beaker B Ľad sa reťazca tonúť na dno Kadičky A
Po niekoľkých minútach: V kadičke A, studena, farebný voda zostáva blízko dna kadičky, a teplá čistá voda zostáva v hornej Kadičky B, zafarbený voda roztavený z ľadu rýchlo začne klesať dole a teplejšie vody z dna kadičky stúpa ho nahradiť
Po 30 minútach: Ľadová je stále do značnej miery neroztavené na dne Kadičky A. Tesne nad povrchom ľadu, je malá vrstva farebného vody. Nad touto úrovňou, voda je čistá a oveľa teplejšie ako ľad (pri teplote pomerne blízko je to počiatočná teplota) V Kadičke B, všetky ľad rozpustí, a všetky vody do kadičky, je jednotné teploty a farby

Objasnenie:

Teplá voda je viac optimistický než studenou vodou. Vzhľadom k tomu, teplá voda pod ľadom a chladnej vody v Kadičke B, teplá voda stúpa, kde je studený drezy vody. To je konvekcia v akcii!

Do kadičky A, na druhej strane, teplá voda nafukovacie prekrýva studenej ľad. Jedná sa o veľmi stabilné usporiadanie, a konvekcia nenastane. Prenos tepla dochádza iba cez vedenie v tomto prípade.

Záver:

V tekutinách, ako napríklad vody a vzduchu, konvekcia je oveľa účinnejší spôsob prestupu tepla než vedením. Tento rozdiel v účinnosti produkoval dramatický rozdiel v dobe potrebnej pre rozpustiť ľad. Hoci vedenie bol v práci v oboch prípadoch prevedená oveľa menej tepla ako konvekciou.

Súvisiace odkazy:

Video YouTube

Original in English: http://www.atmos.washington.edu/~durrand/demos/convection_conduction.htm

Homepage