Les cellules de convection se forment lorsqu'il y a les différences de température dans un matériau fluide ou plastique. Voici comment cela fonctionne:
1. Différences de température et densité:
* liquide chaud / plastique: Des parties plus chaudes du liquide ou du plastique deviennent moins denses en raison de l'augmentation du mouvement moléculaire et de l'expansion. Cela signifie que le matériau chaud est plus léger que le matériau plus frais.
* fluide froid / plastique: Des portions plus fraîches du liquide ou du plastique deviennent plus denses Parce que les molécules sont plus proches les unes et occupent moins d'espace. Cela rend la matière froide plus lourde que le matériau chaud.
2. Fondation et circulation:
* Le matériau moins dense et chaud augmente En raison de la flottabilité, tandis que le plus dense et le froide coule .
* Cela crée un schéma circulaire de mouvement appelé Cell Convection .
* Le matériau chaud monte, se refroidit à mesure qu'il s'éloigne de la source de chaleur, devient plus dense et coule.
* Le matériau de naufrage est chauffé, devient moins dense et augmente à nouveau, poursuivant le cycle.
Changements de température:
* dans la cellule: La température au bas du bas de la cellule est plus chaude que la température au niveau de la cellule .
* à travers la cellule: La température diminue avec la hauteur À mesure que le matériau chaud monte et se refroidit.
Changements de densité:
* dans la cellule: La densité au bas du bas de la cellule est inférieure que la densité en haut de la cellule .
* à travers la cellule: La densité augmente avec la hauteur À mesure que le matériau chaud monte et se refroidit, devenant plus dense.
Facteurs influençant la formation des cellules de convection:
* Différence de température: Plus la différence de température est grande, plus les courants de convection sont forts.
* Propriétés fluide / plastique: La viscosité, la conductivité thermique et le coefficient d'expansion du fluide / plastique affectent tous la formation et la résistance des cellules de convection.
* Géométrie: La forme et la taille du récipient tenant le fluide / plastique peuvent influencer le motif des cellules de convection.
Exemples:
* Eau bouillante: La chaleur du fond du pot crée des cellules de convection, provoquant la circulation de l'eau et de faire bouillir uniformément.
* Mantle de la Terre: Les cellules de convection de la tectonique de la plaque du manteau terrestre de la Terre et provoquent une activité volcanique.
* Moulage en plastique: Les courants de convection pendant le processus de moulage peuvent entraîner un refroidissement inégal et affecter le produit final.
Remarque: Les changements de température et de densité spécifiques dans une cellule de convection varieront en fonction du matériau et des conditions. Cependant, le principe fondamental de la montée en matière chaude et du naufrage des matériaux frais reste le même.
