空氣對流

空氣對流

空氣對流是指空氣受熱不均,受熱的空氣膨脹上升,而受冷的空氣下沉而形成的空氣流動現象,常見的起風這種自然現象就是典型的空氣對流。

基本介紹


空氣是最好的絕熱體,當然不能傳熱。但若一部分的空氣,受了相當的熱,溫度升高,同時所起的膨脹頗大,也會向上方升起,造成和水一樣的對流現象,熱亦附帶著向他處而去。
太陽射到地面上來的熱量頗大,地面受日光直射的地方,溫度升高,和此部分接觸著的空氣,即開始此種向上升起的運動,引起周圍的冷空氣流來填補其缺,形成了日常的風。由於對流作用的存在,空氣混合的異常均勻。夏日的陽光下,觀察到遠處屋頂搖擺不定,這是因為空氣的對流引起光在其中曲折引起的。

運動規律


受熱的空氣膨脹上升,而受冷的空氣下沉,是一種冷熱不均引起的大氣運動。
室內的空氣對流循環系統
室內的空氣對流循環系統
大氣層中近地面空氣的對流運動最為明顯,所以我們把近地面11 公里高度的大氣層叫做對流層
垂直溫度梯度(或對應此地區與周邊地區溫度差異)越大,大氣對流越明顯。
在同一高度空氣再發生水平運動。

演示實驗


製作方法

如圖11.10-4所示,將一搪瓷碗扣在石棉網上。用一張扇形透明塑料膠片粘成一個漏斗,將其小口用強力膠粘在碗底的外面,封死。再將一長度與漏斗形膠片筒的高度差不多,直徑約為碗底直徑一半的玻璃管,用鐵絲紮成的一個三角形管架豎直地架在漏斗形膠片筒中。

使用方法

點燃石棉網下的酒精燈,對搪瓷碗加熱,熱空氣密度較小,將沿著玻璃管上升,漏鬥上面密度較大的冷空氣向下流動過來補充。為了顯示空氣的對流現象,將一片鵝絨放入漏斗中,鵝絨將隨著冷空氣流向漏斗底部,然後又隨著加熱后的空氣沿玻璃管上升,離開管口后又隨著漏鬥上部的冷空氣向漏斗底飄落,如此循環不已,生動有趣。