Kas ir konvekcija?

Ir divi galvenie konvekcijas veidi: piespiedu un dabiskā. Piespiedu konvekcija notiek, kad vide, kas pārnes siltumu, kustas pati par sevi, piemēram, kad gaisu spiež ventilators. Šajā gadījumā siltumu izdala šķidruma gaisa kustība, bet tas faktiski neizraisa kustību. Dažreiz piespiedu konvekcija tiks saukta arī par siltuma advekciju.

Dabiskā konvekcija notiek, kad siltumu pārnesošo vidi iedvesmo pats siltums. Tas notiek gan tāpēc, ka vide, uzkarstot, izplešas, piemēram, gāzu gadījumā, gan arī tāpēc, ka peldspēja izraisa siltākā šķidruma paaugstināšanos. Šo formu dažreiz sauc arī par brīvu konvekciju. Divi veidi, piespiedu un dabiski, bieži notiek vienlaikus, kad karstums liek šķidrumam nedaudz pārvietoties, bet tas pārvietojas arī kāda cita spēka dēļ. Šajā gadījumā to sauc par jauktu konvekciju.

Piespiedu konvekciju var redzēt daudzviet pasaulē gan cilvēka radītos objektos, gan dabiskajā pasaulē. Piemēram, konvekcijas krāsns, izmantojot ventilatoru, liek uzsildītam gaisam cirkulēt caur krāsni. Lai gan gaiss var kustēties pats, spēks ļauj vienmērīgi izdalīt siltumu. Cilvēka ķermenī asinsrites sistēma ir vēl viens lielisks piespiedu konvekcijas piemērs. Asinis, kā arī daudzas citas izmantošanas iespējas, darbojas gan kā ķermeņa sildītājs, gan dzesēšanas līdzeklis, un tās tiek izspiestas cauri asinsrites sistēmai.

Dabisko konvekciju visvieglāk var redzēt, novietojot kaut ko virs siltuma avota, kas nav ventilējams, piemēram, radiatora sildītāju. Tā kā gaiss tieši virs sildītāja tiek uzkarsēts, tas paceļas, jo tas ir peldošāks nekā aukstais gaiss ap to. Ja novietosiet salvešu papīra gabalu virs sildītāja, redzēsiet, ka dabiskā gaisa kustība to pacels uz augšu. Līdzīgi šķidrumā var redzēt tādu pašu efektu, uzsildot vienu krāsainu šķidrumu un ievietojot to vēsākā šķidrumā ar citu krāsu. Siltais šķidrums pacelsies uz augšu.

Konvekcijai ir galvenā loma okeāna straumju veidošanā, un tādējādi tā palīdz regulēt laika apstākļus visā pasaulē, izmantojot masīvu konvekcijas sistēmu. Siltās ūdens straumes, ko silda saule, virzās no ekvatora uz poliem, un, ceļojot, tās vienmērīgi atdziest, palīdzot tām nogrimt. Nokļūstot tur, tie paceļas un atkal sāk kustēties, veidojot masīvu konveijera lenti, kas dažos gadījumos var aizņemt pat 1,600 gadus, lai pabeigtu savu ceļojumu.