Hiện Tượng đối Lưu Là Gì - TopLoigiai

Câu hỏi: Hiện tượng đối lưu là gì?

Lời giải:

- Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí, đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí.

- Đối lưu là lưu động của các bộ phận bên trong chất lỏng hoặc chất khí. Đối lưu mà do chênh lệch nồng độ hoặc chênh lệch nhiệt độ đưa đến biến hoá mật độ nên sản sinh gọi là đối lưu tự nhiên; đối lưu mà bởi vì sự thúc đẩy của ngoại lực (giống như quấy trộn) cho nên sản sinh gọi là đối lưu cưỡng bách. Đối với điện giải dịch mà nói, chất hoà lẫn sẽ di động thuận theo chất lỏng, là một thứ loại hình của quá trình chuyển giao vật chất trong hoá học điện.

Kiến thức mở rộng về đối lưu:

1. Đối lưu là gì?

- Đối lưu trong tiếng Anh gọi là Convection, là khái niệm chỉ sự di chuyển của những nhóm phân tử trong chất lưu như chất lỏng, chất khí hay chất lưu biến. Khi được đun nóng, lớp chất lỏng ở dưới nóng lên, nở ra, bộ phận khá nóng lên cao, bộ phận khá lạnh xuống thấp, lưu động tuần hoàn và pha trộn vào nhau, cuối cùng khiến cho nhiệt độ thuận theo đồng đều. Cứ thể cho tới khi cả khối chất lỏng nóng lên.

- Cơ chế của dòng đối lưu là trọng lực và lực đẩy Ác-si-mét.

- Do độ dẫn nhiệt của chất lưu rất nhỏ, thông qua truyền dẫn nhiệt nhiệt lượng chuyển giao rất nhỏ nên đối lưu là phương thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lưu. Vận tốc lưu động của chất lỏng hoặc chất khí càng thêm lớn, có thể truyền nhiệt đối lưu càng nhanh.

Dòng đối lưu là gì

- Khi chúng ta tìm thấy chất lỏng đang chuyển động và di chuyển vì có sự khác biệt về nhiệt độ hoặc mật độ, chúng ta có dòng đối lưu. Để loại dòng điện này tồn tại, cần phải có một chất lỏng, có thể là chất lỏng hoặc chất khí. Điều này là do các hạt bên trong chất rắn cố định và không di chuyển, do đó, bạn không thể nhìn thấy dòng chảy do sự khác biệt về cả nhiệt độ và mật độ.

- Sự khác biệt giữa nhiệt độ của khu vực này hay khu vực khác trong cùng một vật liệu là nguyên nhân gây ra sự truyền năng lượng từ khu vực lớn hơn sang khu vực nhỏ hơn. Sự đối lưu diễn ra cho đến khi có trạng thái cân bằng hoàn toàn. Khi quá trình này xảy ra do truyền nhiệt, các dòng vật chất được hình thành di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Vì vậy, nó cũng được coi là một quá trình chuyển khối.

- Dòng đối lưu xuất hiện từ tự nhiên chúng còn được gọi là đối lưu tự do. Ví dụ, nếu sự đối lưu này diễn ra bên trong một thiết bị như quạt hoặc máy bơm, thì nó được gọi là đối lưu cưỡng bức

2. Phân loại đối lưu

Đối lưu được chia ra làm hai loại đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bách.

- Đối lưu tự nhiên: thường sản sinh bởi sự chênh lệch nồng độ hoặc chênh lệch nhiệt độ gây ra biến hoá mật độ. Građien nhiệt độ của bên trong chất lưu sẽ đưa đến građien mật độ biến hoá. Nếu chất lưu mật độ thấp ở phần dưới, chất lưu mật độ cao ở phần trên, thì dưới tác dụng trọng lực sẽ hình thành đối lưu tự nhiên.

- Đối lưu cưỡng bức: hình thành bởi sự thúc đẩy của ngoại lực. Vận tốc lưu động của chất lỏng hoặc chất khí càng thêm lớn, có thể truyền nhiệt đối lưu càng thêm mau. Dựa vào tác dụng đến từ bên ngoài khiến cho chất lưu lưu động tuần hoàn, từ đó có thể truyền nhiệt chính là đối lưu cưỡng bách.

3. Bức xạ nhiệt

Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả ở trong chân không.

Lưu ý: Cơ chế của bức xạ nhiệt là sự phát và thu năng lượng của các nguyên tử khi êlectron của chúng chuyển tử mức năng lượng này sang mức năng lượng khác. Bức xạ nhiệt có cùng bản chât với bức xạ thẳng, phản xạ khúc xạ... Dựa vào đó, có thể giải thích các đặc điểm vể khả năng hấp thụ tia nhiệt của các vật khác nhau.

4. Ứng dụng của hiện tượng đối lưu trong thí nghiệm

Đối lưu là hiện tượng được ứng dụng rất phổ biến trong nhiều thiết bị trong đời sống như lò nướng, máy sưởi, tủ sấy…

Tủ sấy được xem là một thiết bị không thể thiếu với bất kì phòng thí nghiệm nào, nó được sử dụng để sấy khô, diệt khuẩn, và tiệt trùng các dụng cụ trong phòng thí nghiệm hoặc dùng để bảo quản mẫu.

Tủ sấy bao gồm 2 loại chính: Tủ sấy đối lưu tự nhiên và tủ sấy đối lưu cưỡng bức.

Tủ sấy đối lưu tự nhiên

- Tủ sấy này hoạt động dựa trên nguyên lý đối lưu không khí tự nhiên.

- Tủ sấy đối lưu tự nhiên thích hợp với việc sấy khô và tiệt trùng các dụng cụ thủy tinh như đĩa Petri, ống nghiệm, dụng cụ phòng Lab,… Với ưu điểm tiêu thụ điện năng thấp, đây chính là giải pháp kinh tế, hiệu quả và có độ chính xác cao.

Tủ sấy đối lưu cưỡng bức

- Đây là loại tủ sấy sử dụng công nghệ đối lưu cưỡng bức với tốc độ gia nhiệt của máy nhanh, độ đồng nhất nhiệt độ cao và hoàn toàn chính xác với nhiệt độ mà người dùng điều chỉnh. Tủ sấy này thực hiện chế độ đối lưu khí cưỡng bức bằng quạt.

- Hơn nữa, các loại tủ sấy đối lưu cưỡng bức chất lượng cao còn có thể lập trình chế độ sấy tự động cho từng loại dụng cụ khác nha.