§42. Կոնվեկցիա.
Պատկերացրեք մի շոգ ամառային կեսօր, ծովափին: Ծովի մակերևույթի վրայի ջուրն արդեն տաք է, իսկ նրանից ներքև ստորին շերտերը՝ զով։ Ջրից թեթև քամի է փչում։ Որտեղի՞ց է գալիս այս քամին, չէ որ ջրից մի փոքր այն կողմ ծառերը նույնիսկ չեն էլ շարժվում։ Իսկ ինչո՞ւ էր տաքացվում ջրի միայն վերին շերտը, քանի որ արևը այրվում էր բավականին երկար ժամանակ։ Փորձենք պատասխանել այս, ինչպես նաև մի շարք այլ հարցերի։
Մենք դիտարկում ենք կոնվեկցիան հեղուկներում և գազերում․
Թեմայի շուրջ առաջադրվող հարցեր.
1.Բացատրեք, թե ինչպե՞ս է տեղի ունենում ջերմափոխանակումը մթնոլորտի ստորին՝ տաք, և վերին՝ սառը, շերտրրի միջև: Ձեզ հայտնի ո՞ր օրենքի վրա է հիմնված այդ ջերմափոխանակումը:Նկարագրեք մի փորձ, որն ապացուցում է, որ տաքացման գործընթացում հեղուկի տաք հոսքերը բարձրանում են, իսկ սառը հոսքերը նվազում են:
Ջերմափոխանակումը մթնոլորտի ստորին՝ տաք, և վերին՝ սառը, շերտրրի միջև տեղի է ունենում հետևյալ կերպ։Օդի անհավասարաչափ տաքացմամբ պայմանավորված ջերմությունը կարող է շատ արագ փոխանցվել մի տեղից մյուսը։Տաքանալիս օդը ընդարձակվում է և նրա խտությունը դառնում է ավելի փոքր քան շրջապատող սառը օդինը։Այս դեպքում ելնելով Արքիմեդյան օրենքից, որտեղ տաք օդի վրա ազդող աքիմեդյան ուժը գերազանցում է նրա կշիռը ստիպելով , որ նա բարձրանա վեր, իսկ ավելի մեծ խտությամբ սառը օդը իջնի ներքև։Տեղի է ունենում սառը և տաք օդի շերտերի մեխանիկական խառնում, որն ուղեկցվում է ջերմափոխանակմամբ։ Ջերմափոխանակումը հիմնված է կոնվեկցիաի օրենքի վրա։
2. Ջերմահաղորդման որ եղանակն են անվանում կոնվեկցիա: Որն է կոնվեկցիայի և ջերմահաղորդականության երևույթի հիմնական տարբերությունը: Ինչո՞վ է կոնվեկցիան տարբերվում ջերմային հաղորդակցությունից:
Կոնվեկցիա են անվանում հեղուկի կամ գազի հոսանքների միջոցով կատարվող ջերմահաղորդումը, որը հետևանք է հեղուկի կամ գազի շերտերի անհավասարաչափ տաքացման:
3.Նկարագրեք օդում կոնվեկցիան ցուցադրող փորձը:
Ուղղաձիգ դրված ապակե խողովակը լցնենք ծխով։Ծուխը սովորաբար երկար մնում է խողովակում։Բայց երբ փորձենք ներքևից խողովակին մոտեցնենք վառվող սպիրտայրոց, ապա տաքացած օդը վեր կբարձրանա շնորհիվ կոնվեկցիայի և շարժման մեջ կդրվի խողովակի ներսի ծուխը որն էլ դուրս կգա խողովակի վերին ծայրից։
4.Նկարագրեք ջրում կոնվեկցիան ցուցադրող փորձը:
Փորձասրվակի մեջ մի կտոր սառույց դնենք և վրան սառը ջուր լցնենք: Սրվակը վերևից տաքացնելիս՝ ջրի վերին շերտերը սկսում են եռալ մինչդեռ ջրի ստորին շերտերը սառն են մնում, անգամ սառույցը չի հալչում: Սա բացատրվում է նրանով, որ տաքացման այս եղանակի դեպքում կոնվեկցիա չի կատարվում: Տաքացած շերտերը բարձրանալու տեղ չունեն. դրանք առանց :
5.Ինչպե՞ս է գոյանում ամպը:
Արևը տաքացնում է հատակը, միաժամանակ տաքացնելով նաև մթնոլորտային շերտը: Այդ օդի զանգվածը բարձրանում է վեր, օդը սկսում է սառել, և այդպիսով գոյանում է ամպ:
6.Ինչպե՞ս է առաջանում քամին:
Մթնոլորտային բարձր ճնշման վայրից օդի զանգվածը տեղափոխվում է ցածր ճնշման վայր, և առաջանում է քամի:
7.Հնարավո՞ր է արդյոք կոնվեկցիան պինդ մարմիններում։ Ինչո՞ւ?
Ոչ, քանի որ պինդ մարմինների մեջ հոսք, տեղափոխու, շարժում մի տեղից մյուսը հնարավոր չէ: Կոնվեկցիան տեղի է ունենում միայն հեղուկներում և գազերում:
8. Նշե՛ք բնական կոնվեկցիայի առաջացման պատճառները:
9. Իսկ կարո”ղ ես ասել թե ի՞նչ է հարկադրական կոնվեկցիան?
10. Բերե՛ք կոնվեկցիայի դրսևորման օրինակներ բնության մեջ և մարդու կյանքում։
Լրացուցիչ առաջադրանքներ․
1. Որտե՞ղ է ավելի լավ տաքացնելու համար ջրով անոթը դնել՝ ջեռուցիչի վերևում, տաքացուցիչի տակ, թե՞ դրա կողքին: Որտե՞ղ է մարմինը սառույցով ավելի արագ սառեցնելու համար լավագույն տեղը դնելու համար՝ սառույցի վրա, սառույցի տակ, թե՞ դրա կողքին: Հիմնավորեք ձեր պատասխանը:
2. Ինչու՞ են Կրակի բոցերը բարձրանում դեպի վեր:
3. Ինչու՞ է ամռանը գետի ջուրը խորության վրա ավելի սառը, քան մակերևույթի վրա:
***Հարց 4․ ??? Հայտնի է, որ կոնվեկցիայի արդյունքում ավելի մեծ խտությամբ հեղուկի շերտերը միշտ իջնում են ներքև։ Ինչու՞ այդ դեպքում ջրամբարները ձմռանը չեն սառչում մինչև հատակը:
Կարդացեք նաև՝ Этому не учат в школе․
Լրացուցիչ տեղեկատվություն թեմայի վերաբերյալ։
Հայկ Մնացականյան 