Convectie: verschil tussen versies
Enkele kleine correcties en veranderingen. |
→Natuurkunde: voorbeeld + bewoording |
||
Regel 15: | Regel 15: | ||
In de natuurkunde is convectie ook warmteoverdracht tussen een oppervlak en een [[fluïdum]]. Er zijn twee vormen van convectie: |
In de natuurkunde is convectie ook warmteoverdracht tussen een oppervlak en een [[fluïdum]]. Er zijn twee vormen van convectie: |
||
* '''vrije''' convectie |
* '''vrije''' convectie: het fluïdum beweegt door verandering van de dichtheid, door verandering van de temperatuur; voorbeeld: stijgende warme lucht bij radiatoren van een centrale verwarming. |
||
* '''gedwongen''' convectie |
* '''gedwongen''' convectie: het fluïdum beweegt door een andere oorzaak, bijvoorbeeld met behulp van ventilator of pomp; voorbeeld: warmtetransport in de lucht bij het blazen over hete soep. |
||
Dit fenomeen wordt beschreven door de [[wet van Fourier]]. |
Dit fenomeen wordt beschreven door de [[wet van Fourier]]. |
Versie van 17 jul 2017 21:45
Convectie is een mechanisme voor warmtestroming door verplaatsing van materiaal. Dit kan plaatsvinden doordat een verschil in temperatuur een verschil in dichtheid veroorzaakt, maar ook door een drukverschil. In het laatste geval is er sprake van gedwongen convectie.
Technische toepassingen
Convectie wordt in de techniek bijvoorbeeld gebruikt in de radiator van een centrale verwarming. Bij conventionele kachels treedt ook vooral convectie op om een ruimte te verwarmen. Dit is ook het geval bij radiatoren, ook al lijkt de naam radiator erop te wijzen dat er vooral warmtestraling geleverd wordt. Dit is onjuist: er treden luchtstromingen op die de warmte door de ruimte verspreiden. De luchtstromingen treden op in cellen (zie afbeeldingen). Deze stromingen zijn er ook de oorzaak van dat op sommige plekken op een radiator veel stof neerdaalt. Omdat een dikke laag stof de warmte isoleert, verdient het aanbeveling de radiatoren regelmatig schoon te maken.
Voorbeelden van convectie in de natuur
Grootschalige convectie treedt in de Aarde op in de aardmantel en de vloeibare buitenkern en is de oorzaak voor het bewegen der continenten.
In de atmosfeer komt ook door warmteverschillen gedreven convectie voor. De atmosferische circulatie kan beschreven worden door zogenaamde "circulatiecellen", dit zijn convectiecellen waarin lucht rondstroomt. Ook thermiekbellen zijn een vorm van convectie.
Natuurkunde
In de natuurkunde is convectie ook warmteoverdracht tussen een oppervlak en een fluïdum. Er zijn twee vormen van convectie:
- vrije convectie: het fluïdum beweegt door verandering van de dichtheid, door verandering van de temperatuur; voorbeeld: stijgende warme lucht bij radiatoren van een centrale verwarming.
- gedwongen convectie: het fluïdum beweegt door een andere oorzaak, bijvoorbeeld met behulp van ventilator of pomp; voorbeeld: warmtetransport in de lucht bij het blazen over hete soep.
Dit fenomeen wordt beschreven door de wet van Fourier.
: warmtestroom (in );
: warmteoverdrachtscoëfficiënt (in );
: convectie-oppervlak (in );
: temperatuurverschil (in );
Enkele cijfers:
- vrije convectie, metaal>lucht: 5-20 W/(m²K)
- gedwongen convectie, metaal>lucht: 25-250 W/(m²K)