Конвекция в жидкостях и газах, и как она связана с плотностью, объемом и массой нагреваемого воздуха или жидкости.
Я знаком с механизмом конвекции, и знаю, что нагретый воздух, у которого увеличился объем и уменьшилась плотность, так как его молекулы приобрели большую кинетическую энергию, а соответственно и большую потенциальную - большее расстояние между ними, я знаю, что этот воздух начнет взлетать. Ранее я предполагал, что это связано с силой Архимеда, действующей на нагретый воздух, мол, нагретый воздух, который вымещает холодный, по весу легче, чем вымещаемый им объем холодного воздуха, ведь если сравнить эти два одинаковых объема - расширенный от нагревания воздух, и точно такой же по объему, вымещаемый нагретым - холодный, то нагретый будет легче, ведь из за расширения он же не потерял свою массу и молекулы, а вымещать холодного, у которого на единицу объема молекул больше, стал больше. Но всем известно, что конвекция происходит и в жидкости, и если так думать, обычно у жидкости есть какая либо ограниченная емкость, как же тогда там происходит увеличение объема? Ведь все также постоянно твердят, что и у жидкости понизилась плотность, а понижение плотности сопровождается обычно увеличением объема, если, конечно, не у самой жидкости другое кол-во молекул. Есть предположения, но хотелось бы услышать очень подробный механизм действия конвекции от знающих людей, которые ознакомлены с этим. Ответьте, пожалуйста, на все вопросы
Все правильно, закон Архимеда работает в ЛЮБОЙ подвижной среде. Даже в песке, если ему добавить подвижности с помощью вибрации. Жидкость ТОЖЕ расширяется при нагревании, поэтому ТОЖЕ всплывает наверх.
Ты просто спутал "несжимаемость" жидкости с ее тепловым расширением. Это не одно и то же. Вода реально уменьшает свою плотность при нагревании. Но как холодная, так и горячая вода - предпочитает СОХРАНЯТЬ свою текущую плотность при изменении давления. Иными словами, через температуру плотность воды меняется гораздо легче, чем через прикладывание давления.
Жидкость от нагревания тоже расширяется. Стенки сосуда мешают этому, но. можно расползаться вверх. На смену поднявшейся жидкости приходит новая, еще холодная (либо уже остывшая) - так возникают конвективные потоки.
Сама вода здесь ни при чем. Дело в пузырьках газа, растворенных в ней. При нагревании их растворимость в жидкости уменьшается. Поэтому, пузырьки начинают выделяться и увлекают за собой воду. Если бы там газа не было, вода нагревалась бы также, как например, цельный кусок металла и оставалась бы на месте. Вода это несжимаемая жидкость, поэтому изменить ее плотность тяжело даже под очень большим давлением.