Chắc hẳn các bạn đã ít nhất một lần nghe nói về hiện tượng đối lưu bức xạ nhiệt trong chương trình 8. Tuy nhiên, để hiểu rõ hơn về nó. Năng lượng từ mặt trời truyền xuống trái đất bằng cách nào? Nêu ứng dụng của hiện tượng đối lưu tỏa nhiệt trong đời sống? Hãy cùng Hoàng Giang Solar theo dõi bài viết hôm nay để hiểu rõ hơn nhé!
Năng lượng từ mặt trời truyền xuống trái đất bằng cách nào là gì?
Trong cuộc sống hàng ngày, hiện tượng đối lưu có thể xảy ra và dễ nhận biết nhất là khi chúng ta đun nước, phần nước bên dưới sẽ nóng lên, trọng lượng riêng giảm dần và chuyển dần lên trên, năng lượng từ mặt trời truyền xuống trái đất bằng cách nào còn phần nước bên trên có trọng lượng riêng lớn hơn nên sẽ chuyển động xuống dưới. Cứ như vậy, một dòng đối lưu được hình thành.
Đối lưu được định nghĩa là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất khí và chất lỏng. Đây là phương thức truyền nhiệt chủ yếu của hai chất này. Điều này cũng chỉ xảy ra với hai chất lỏng và khí. Không có sự đối lưu trong chất rắn hoặc trong chân không.
Cơ chế đối lưu
Cơ chế chính của sự đối lưu dựa trên trọng lượng năng lượng từ mặt trời truyền xuống trái đất bằng cách nào và lực đẩy acsimet. Chúng ta đã tìm hiểu về hai đại lượng này trong các bài viết trước. Chúng tôi sẽ nói lại về lực đẩy acsimet để các bạn hiểu rõ hơn. Lực đẩy Archimedes chỉ xảy ra trong chất lỏng. Khi nhúng một vật vào chất lỏng. Ta sẽ thấy vật này được đẩy lên theo phương thẳng đứng. Đây là sự xuất hiện và tác dụng của lực đẩy acsimet.
Chúng tôi giải thích cơ chế đối lưu dựa trên lực đẩy của máy đo. Khi đun nóng, lớp chất lỏng bên dưới nóng lên trước. Lớp chất lỏng này nở ra. Kết quả là, năng lượng từ mặt trời truyền xuống trái đất bằng cách nào trọng lượng riêng trở nên nhỏ hơn trọng lượng riêng của lớp nước bên trên. và lớp nước lạnh phía trên chìm xuống để thay thế lớp nước còn lại để được làm nóng…. Làm điều này cho đến khi toàn bộ chất lỏng nóng lên. Bức xạ nhiệt đối lưu luôn được đưa vào cùng nhau. Vì đây là 2 cách truyền nhiệt.
Hiện tượng đối lưu trong cuộc sống năng lượng từ mặt trời truyền xuống trái đất bằng cách nào
Gió từ biển
Ở vùng biển khi nắng nóng thì đất liền nóng nhanh hơn nước biển nên ban ngày nắng nóng gió từ biển thổi vào rất mạnh nhưng đất liền cũng nguội nhanh hơn biển nên ban đêm gió sẽ từ đất liền thổi ra biển.
Đây được coi là một hiện tượng đối năng lượng từ mặt trời truyền xuống trái đất bằng cách nào lưu thú vị và đó là lý do tại sao bạn cảm thấy mát mẻ hơn khi nhìn ra biển vào buổi chiều và tối và trong một ngày nắng nóng. Vào ban đêm, điều ngược lại xảy ra, gió mát từ đất liền.
Nước sôi
Khi bạn cho nước vào ấm hoặc nồi nấu, các lớp nước dưới đáy sẽ được làm nóng trước. Khi đó nước nở ra -> khối lượng riêng giảm nên nước lạnh sẽ di chuyển xuống đáy và nước nóng sẽ nổi lên trên. Theo một chu trình khép kín, năng lượng từ mặt trời truyền xuống trái đất bằng cách nào đến một thời điểm nào đó nước trong bình sẽ có nhiệt độ như nhau.
Một số ứng dụng của đối lưu trong đời sống như:
- Trong phòng thí nghiệm, năng lượng từ mặt trời truyền xuống trái đất bằng cách nào sấy đối lưu qua tủ sấy được coi là thiết bị không thể thiếu. Nó được sử dụng với mục đích sấy khô, khử trùng và tiệt trùng dụng cụ thí nghiệm hoặc dùng để bảo quản mẫu.
- Đèn kéo quân nhờ đối lưu không khí để quay.
- Dùng để sản xuất nhiều loại thiết bị như lò nướng, lò sưởi,….
Năng lượng từ mặt trời truyền xuống trái đất bằng cách nào? – Bức xạ nhiệt đối lưu
Như trên, chúng ta đang nói về sự đối lưu, đó là cách nhiệt được truyền bởi dòng chất lỏng và chất khí. Rồi đến bức xạ nhiệt là năng lượng từ mặt trời truyền xuống trái đất bằng cách nào sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt trực tiếp. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra trong môi trường chân không. Đây cũng là điểm đặc biệt của cách truyền nhiệt này.
Cơ chế của bức xạ nhiệt là sự phát xạ và thu năng lượng của các nguyên tử. Khi các electron của nguyên tử chuyển từ mức năng lượng này sang mức năng lượng khác, sự thu năng lượng xảy ra. Bức xạ nhiệt có bản chất giống như bức xạ tuyến tính và phản xạ khúc xạ,… Bạn chỉ cần hiểu đơn giản về định nghĩa bức xạ nhiệt. Vì điều này, họ không thể tự làm thí nghiệm để kiểm chứng.
Kết luận
Cơ chế của bức xạ nhiệt là sự phát xạ và thu năng lượng của các nguyên tử khi các electron của chúng chuyển từ mức năng lượng từ mặt trời truyền xuống trái đất bằng cách nào này sang mức năng lượng khác. Bức xạ nhiệt có bản chất giống như bức xạ thẳng, phản xạ khúc xạ,… Dựa vào đó có thể giải thích đặc điểm khả năng hấp thụ tia nhiệt của các vật thể khác nhau.
