Een convectiecel is een systeem waarin een vloeistof wordt opgewarmd, dichtheid verliest en in een gebied met een grotere dichtheid wordt gedreven. De cyclus herhaalt zich en een patroon van bewegingsvormen. Convectiecellen in de atmosfeer van de aarde zijn verantwoordelijk voor het blazen van wind en zijn te vinden in een verscheidenheid aan andere natuurlijke en door de mens veroorzaakte verschijnselen.

Convectiebeginselen

Convectie, samen met geleiding en straling, is een van de drie methoden voor warmteoverdracht. Convectie vindt plaats door de feitelijke beweging van materie. Dit betekent dat convectie alleen kan plaatsvinden in gassen, vloeistoffen en plasma - niet in vaste stoffen. Een goed voorbeeld van convectie is in een heteluchtballon. Terwijl de lucht in de ballon wordt verwarmd, spreiden de moleculen waaruit het is samengesteld zich uit. Dit leidt tot een toename van het luchtvolume, wat leidt tot een afname van de dichtheid. Dichte materie komt in minder dichte materie terecht wanneer het een kans heeft. De warme lucht in de ballon wordt omhoog gedrukt door de koelere lucht van de omringende atmosfeer, waarbij de ballon mee wordt genomen.

Natuurlijke en geforceerde convectie

Natuurlijke convectie vindt plaats wanneer de beweging volledig is te wijten tot dichtheidsverschillen tussen warme en koude materie. Geforceerde convectie vindt plaats wanneer een andere kracht, zoals een ventilator of pomp, bijdraagt ​​aan de beweging.

Convectiecellen

Er is een warmtebron nodig om een ​​convectiecel te vormen. Vloeistof wordt verwarmd door de warmtebron en wordt weggeduwd. De vloeistof begint dan warmte te verliezen en koelt onvermijdelijk af. Deze koelere, dichtere materie wordt teruggedrongen in de richting van de initiële warmtebron door de stroom van nieuw verwarmd materie. Een systeem van bewegingsvormen, convectiecel genoemd. De vloeistof zal blijven bewegen zolang de warmtebron aanwezig is.

Convectiecellen in de atmosfeer

Convectiecellen komen voor in de atmosfeer van de aarde op zowel kleine als grote schaal. Een zeebries kan bijvoorbeeld het resultaat zijn van een convectiecel. Water houdt de warmte beter vast dan het land. Dit betekent dat wanneer de zon opkomt, de lucht op het land sneller opwarmt dan de lucht boven het water. Een gebied met een lage dichtheid vormt zich over het land. Lucht met hogere dichtheid uit het water probeert deze te vervangen, waardoor een zeebries ontstaat. 'S Nachts gebeurt hetzelfde, maar dan omgekeerd. Op grotere schaal wordt lucht opgewarmd door hogere temperaturen aan de evenaar, stijgt en verspreidt zich noord en zuid naar de polen, waar het wordt afgekoeld.

Andere convectiecellen

Convectiecellen zijn verantwoordelijk voor Macaroni laten rijzen en in een pot kokend water zinken. Een van de krachten die bijdraagt ​​aan het uitbarsten van lava uit een vulkaan is convectie. Convectiecellen kunnen zelfs worden gevonden op de zon.