Konvektion, Wärmeströmung einfach erklärt! Übersicht und Beispiel
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Transkript (automatisch erstellt)

0:00 wenn du dir morgens nach dem duschen deine haare fühlst dann machst du dir die konvektion zunutze wie genau du das machst lernst du in diesem video
0:07 du willst ganz viele kostenlose videos zu maschinenbau dann kommen auf study flex de konvektion oder auch wärme strömung ist eine methode der
0:17 energetischen wärmeübertragung von einem ort zum anderen anders als bei der wärmeleitungen die wir in diesem video behandeln muss beim
0:25 connect even wärmeübergang nicht nur ein stofflicher träger vorhanden sein welcher die energie transportiert er muss zusätzlich auch strömungs fähig
0:32 sein die wärmeenergie wird dann zusammen mit dem stoff transportiert deshalb wird die konvektion auch als
0:40 wärme strömung bezeichnet typische strömungs fähige fluide sind luft oder wasser
0:49 bei der konvektion nimmt einströmendes fluid wärme entweder auf oder gibt sie ab dazu überströmt es die oberfläche eines anderen mediums wodurch es zu
0:58 einer angleichung der temperaturen kommt das andere medium kann dabei entweder ein festkörper sein oder ebenfalls ein fluid sind beide medien fluide erfolg
1:08 zusätzlich ein stoffaustausch weil sie sich einfach gesagt vermischen noch wichtiger ist die frage welche kraft für die konvektion verantwortlich
1:18 ist hier spricht man dann entweder von freier oder gezwungener konvektion und genau diese unterscheidungen schauen wir uns jetzt genauer an
1:32 ohne stoffaustausch tritt dann auf wenn ein fluid beim überströmen der oberfläche eines festkörpers entweder wärme abgibt oder aufnimmt bei der über
1:40 strömung der oberfläche stellt sich eine grenzschicht ein welche von der zusammensetzung der stoffe also beispielsweise der konzentration der
1:47 temperatur oder der strömungsgeschwindigkeit abhängig ist in dieser thermischen grenzschicht erfolg der nicht lineare wärmetransport
1:55 zum oder vom festkörper überströmt ein fluid nun ein anderes fluid mit unterschiedlicher temperatur
2:04 dann treten sowohl ein wärme als auch ein stoffaustausch auf in diesem fall erfolgt zum einen eine angleichung der stoff zusammensetzung
2:12 und zum anderen gehen die grenzschichten fließend ineinander über nächstes untersuchen wir welche kräfte für die entstehung der strömung
2:22 verantwortlich sind sind dies keine äußeren einflüsse sondern beispielsweise die schwerkraft temperatur oder dichte unterschiede dann sprechen wir von der
2:30 freien oder natürlichen konvektion weil der freie konvektion ist die railaway konvektion sie ist ein
2:40 natürliches phänomen das im zentrum flacher flüssigkeiten auftritt sobald eine kritische temperatur erreicht wird stelle dir zum beispiel einen kochtopf
2:50 mit wasser vor der auf dem herd erwärmt wird die kritische temperatur beschreibt dann diejenige temperatur bei welcher das
2:58 wasser im kochtopf durch den temperaturunterschied zwischen topfboden und oberfläche zu strömen dann fängt bei dem prozess dehnt sich die flüssigkeit
3:06 an der warmen unterseite aus und steigt aufgrund der geringeren dichte in der mitte auf schließlich fühlt sie sich an der oberfläche wieder ab und sinkt mit
3:14 erhöhter dichter am rand des topfes hinab für diese art der konvektion sind also dichte unterschiede des wassers
3:21 verantwortlich der fall der freie konvektion ist die marangoni konvektion bei ihr entsteht
3:30 die strömung nicht durch dichte unterschiede sondern durch unterschiede in der oberflächenspannung ein einfaches beispiel hierfür ist eine angezündete
3:38 kerze das wachs welches sich mehr an der kerze befindet ist wärmer als das wachs am rand der kerze die oberflächenspannung nimmt im
3:48 allgemeinen mit steigender temperatur ab so dass die oberflächenspannung des wachsens am rand höher ist als in der mitte einfach gesagt wird dann die
3:56 oberfläche aus der mitte der kerze zum rand gezogen und nimmt oberflächennahes wachs mit dadurch entsteht eine kreisbewegung also
4:04 eine strömung das potenzial der freien konvektion lässt sich sehr gut an einem auf
4:11 windkraftwerk erkennen hierbei wird über einen durchsichtigen sonnenkollektor die luft tagsüber am boden erwärmt und die druckdifferenz
4:19 gegenüber der außenluft genutzt es entsteht thermischer auftrieb der die warme luft vom boden nach sich zieht und zum antrieb von turbinen genutzt werden
4:28 kann dabei wird die mechanische energie in elektrische umgewandelt
4:35 je größer parad uhr unterschiede und je höher der turm und die damit verbundenen druckunterschiede desto besser ist die
4:41 leistung des auf windkraftwerks sind äußere kräfte für die strömung des fluids verantwortlich dann spricht man von der gezwungenen konvektion und genau
4:52 diese schauen wir uns jetzt zum schluss noch an kräfte können etwa pumpen oder gebläse sein sie sorgen für druckunterschiede
5:01 und damit für kollektive ströme in einem fluid parallel zur erzwungenen konvektion tritt fast immer auch die natürliche
5:09 konvektion auf welche aber im angesicht der erzwungenen in den meisten fällen vernachlässigt werden kann ein bekanntes beispiel hierfür ist die
5:19 kühlung deines computers während du dir dieses video an sie ist lest den lüfter die luft durch deinem computer um unter anderem deinen
5:26 prozessor zu kühlen dieser lüfter erzeugt eben einen luftstrom und ruft somit konvektion hervor
5:35 auch morgens nach dem duschen machst du dir erzwungene konvektion zunutze trockenes du dir mit einem fön die haare dann wird durch das gebläse im föhn ein
5:44 luftstrom erzeugt der wiederum konvektion hervorruft sehr gut nun kennst du die konfektion und ihre unterscheidung möglichkeiten
5:54 als eine form des wärmetransport viel spaß beim lernen er hat das video gefallen noch mehr kostenlose videos gibt es auf study flex
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