Fysica: conductie, convectie en radiatie

Beoordeling 4.9
Foto van een scholier
  • Werkstuk door een scholier
  • 3e klas aso | 1044 woorden
  • 30 september 2010
  • 18 keer beoordeeld
Cijfer 4.9
18 keer beoordeeld

Taal
Nederlands
Vak
Fysica: convectie, conductie en radiatie

Vraag 1: Wat is convectie in gassen/lucht?

Definitie van convectie:

Convectie of thermiek is de warmtestroming in gassen en vloeistoffen die ontstaat door verschil in dichtheid en dus in temperatuur.

Het is de verticale voortplanting van warmte waarbij de warmste gas of vloeistof stijgt en de koudste daalt.

Natuurlijke convectie:
Natuurlijke convectie is een type van hitteoverdracht waarin de beweging niet door een externe bron wordt veroorzaakt; maar door verschil in dichtheid in beweging wordt gebracht, dus door temperatuur (zie definitie).

De lucht/vloeistof aan de hittebron wordt opgewarmd en verplaatst zich naar boven waardoor er nieuwe, frisse lucht/vloeistof in de plaats komt. Deze wordt op zijn beurt opgewarmd en zo gaat het proces verder, want wanneer dat de opgewarmde vloeistof stijgt koelt hij weer af (zie tekening hierboven).

Gedwongen convectie (of advective hitteoverdracht):
Gedwongen convectie is een type van hitteoverdracht waarin de beweging wel door een externe bron wordt veroorzaakt (bv: een pomp, een ventilator,…).

Vraag 2: Waar komt convectie voor in de aardmantel?

Binnenin de aarde is het zeer warm. Hierdoor ontstaat er vanaf de kern een warmtestroming tot aan de korst (deze convectie stroming komt ook in de aardmantel voor). Hoe dichter deze stroming bij het aardoppervlak komt hoe meer hij afkoelt, dus hoe minder hij stijgt. Hij beweegt zich nu horizontaal langs de korst waardoor hij nog meer afkoelt. Hierdoor daalt hij weer af naar de kern van de aarde waar hij weer opwarmt en stijgt. Zo stroomt de materie de hele tijd rond.

Als deze stroming bij een zwak gedeelte van de korst komt, bijvoorbeeld bij een vulkaan, komt het magma naar boven zetten. De convectie stroming langs de onderkant van de korst zorgt voor de verschuiving van de tektonische platen. Dit noemt men platentektoniek. De beweging van deze platen gaat weliswaar zeer langzaam. Als twee tektonische platen tegen elkaar botsen ontstaat er een aardbeving. (http:/library.thinkquest.org/C003124/nl/manthle.nl.htm)

Lithosfeer/ lithosphere = de lithosfeer of steenschaal (boven de asthenosfeer op de tekening) is de laag die de aardkorst en het bovenste deel van de asthenosfeer bevat. Het is een sterkere laag dan de asthenosfeer.

Asthenosfeer/ asthenosphere= een laag in het binnenste van de aarde met een diepte van 30 to 80km (donkeroranje op de tekening). De asthenosfeer is een laag gesteente.

Vraag 3: Waar komt convectie, conductie en radiatie voor in de natuur?

Convectie in de natuur:

- Als je naar het weerbericht kijkt dan tonen ze op een bepaald moment een kaart van Europa waarop blauwe en rode lijnen bewegen. Dat zijn hoge drukgebieden en deze bewegen zich m.b.v. convectie.

- Bij warme lucht bellen:

Conductie in de natuur:

Definitie van conductie:

Conductie (1.Geleiding;2.overbrenging;3. Overdraging) is warmteoverdracht tussen 2 stoffen die met elkaar in contact zijn zonder dat die stoffen bewegen.

(http://www.encyclo.nl/begrip/conductie)

- Geisers:
Een voorbeeld van conductie zijn geisers of warmwaterbronnen. Ze zijn zeer zeldzaam en er zijn dus maar een paar plekken op de wereld waar geisers zijn. Ze zijn afhankelijk van het klimaat en de aardlaag en komen vooral voor in de buurt van vulkanisch gesteente.Het principe van een geiser is gebaseerd op conductie . Een natuurlijke geiser haalt haar warmte uit de grond,meer bepaald vanuit de warmte van de warme lagen van de aarde. De warmte die voortkomt vanuit de kern word door het magma tot aan de bron gestuwd. Daar geeft het zijn warmte over aan het water van de bron. Zo word de bron opgewarmd. (Zie foto).

Radiatie in de natuur:

Definitie van radiatie:

Radiatie of warmtestraling. De warmte verspreidt zich via straling: een stof wordt opgewarmd door een warmtebron zonder dat de bron en de stof elkaar raken. Wat zich tussen de stof en de warmtebron bevindt warmt niet of nauwelijks op.

- Het broeikaseffect:

Eén van de bekendste voorbeelden van radiatie in de natuur is het broeikaseffect. Dit fenomeen is vergelijkbaar met de werking van een serre. De aarde word door de zon opgewarmd door middel van warmtestralingen. Een deel van die stralingen keert terug naar de zon. Een ander deel van het zonlicht word omgezet in warmte-energie. Doordat de warmtestralingen door de atmosfeer vastgehouden worden, word de aarde opgewarmd. De aarde absorbeert de warmte dus die vanaf de zon word gezonden. (Zie tekening met serre).

- Broeiende gassen:

Broeikasgassen zoals waterdamp en CO2 functioneren als een soort van broeikas of serre: doordat zij ervoor zorgen dat een deel van de warmte straling van de grond word vastgehouden, blijft de aarde warm. Als dit niet zou gebeuren zou de gemiddelde temperatuur op aarde -18°C bedragen in plaats van +15°C.

Doordat de mens tegenwoordig veel te veel broeikasgassen verspreid, is de concentratie van de broeikasgassen sterk verhoogd. Hierdoor is de gemiddelde aardtemperatuur verhoogd en is er sprake van een globale. (Zie tekening “The greenhouse effect”)

- Deze tekening toont de 3 warmteoverdrachten aan in 1 tekening.

De convectiestromen in het water, de conductie aan het handvat en de radiatie van het vuur:

Vraag 4: Wat is confectie bij kleding?

Bij zware inspanning krijgen mensen het warm, dit door de het hogere aantal bloed dat zich onder de huid bevindt. Deze hoge temperatuur kunnen we compenseren door middel van convectie. Hiervoor moet de kleding aangepast zijn. De kleding mag bijvoorbeeld niet te dik of aansluitend zijn. Ook geen ademende stoffen zoals nylon en polyester. De kledij is dus liefst loszittend en laat enkele lichaamsdelen onbedekt.

Bronnen:

http://www.lne.be/themas/natuurlijke-rijkdommen/pdf/geologieSchets.pdf

http://nl.wikipedia.org/wiki/Geiser_(bron)

http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:tJ2Yc2rS290J:www.ekwadraat.com/index.p

hp/overheid/chains_services/geothermie/+conductie+vulkaan&cd=2&hl=nl&ct=clnk&gl=be

http://nl.wikipedia.org/wiki/Lithosfeer

http://nl.wikipedia.org/wiki/Asthenosfeer

http://nl.wikipedia.org/wiki/Convectie

http://www.newsletter.com/arcticheat/thermoregulation.htm

http://www.encyclo.nl/begrip/convectie

http://www.encyclo.nl/begrip/conductie

http://unsweducation.wikispaces.com/file/view/greenhouse_effect.png/83618879/greenhouse_effect.png

http://www.google.be/imgres?imgurl=http://www.climatequest.org/img/reference/klimaatwerking.jpg

http://www.scholieren.com/werkstukken/21768

http://www.keesfloor.nl/weerkunde/4straling/4straling.htm

http://www.lne.be/campagnes/dikke-truiendag/dikke-truiendag/wat-en-waarom/broeikaseffect-klimaatverandering-en-energiegebruik

http:/www.worldlingo.com/ma/enwiki/nl/Convective_heat_transfer

http:/library.thinkquest.org/C003124/nl/manthle.nl.htm

http:/webcathe.googleusercontent.com

REACTIES

Log in om een reactie te plaatsen of maak een profiel aan.