Жидкости и газы обладают плохой теплопроводностью. Означает ли это, что их нельзя нагреть? Нет, можно, но другим способом. Вода в кастрюле, воздух от батареи нагреваются с помощью конвекции.

 Механизм конвекции

Если в колбу налить подкрашенную воду и начать нагревать, то мы сможем увидеть потоки, перемещающиеся от нагретой части вверх. Это происходит потому, что нагретая вода расширяется, становится легче и поднимается. Затем остывает и снова опускается вниз. Процесс будет продолжаться, пока есть разность температур между нижней и верхней частями колбы.

Так образуется циркуляция жидкости, и  в  результате вся она равномерно прогревается.

Перенос энергии потоками жидкости и газа называют конвекцией.

 Конвекция в газах

Убедиться в том, что в газах тоже тепло переносится с помощью конвекции, можно с помощью вертушки. Под действием нагретого лампой воздуха она будет вращаться. Нагреваясь, воздух уменьшает плотность и поднимается вверх. Затем, соприкасаясь с более холодными слоями, охлаждается и снова опускается. Движение воздуха заставляет вращаться вертушку.

В отличие от теплопроводности при конвекции происходит перенос вещества.

В твёрдых телах конвекция не происходит, так как в них невозможен перенос вещества. А вот в газах и жидкостях — происходит. Например, обогрев комнаты батареей или нагревателем происходит именно с помощью конвекции.

Использование конвекции

Конвекцию используют не только при отоплении или нагревании воды в кастрюле. С помощью конвекции создают тягу в печах, обеспечивающую приток воздуха при горении, проветривание помещений. Кроме естественной применяется принудительная конвекция: перемешивание с помощью насосов и мешалок.