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空气对流实验装置原理

发布时间:2022-05-03 22:19:20

⑴ 什么空气对流空气对流是怎么形成的

把一个乒乓球放在水中一定的深度,放手它会向上运动,而把一个石块放在水中,它就会下沉。这是因为乒乓球的密度比水小,石块的密度比水大。同样,热的空气密度小,冷的空气密度大。这样下部空气受热以后,密度比上部冷的空气密度小,会向上运动,周围的冷空气下降来填补这个空间,就形成了空气对流。

⑵ 空气对流的运动规律

空气对流运动的规律是:热空气密度(低),向(上)运动;而上方空气温度低(就是冷空气),密度(高)下沉,形成对流。

空气对流原理:空气对流是由于空气受热不均,受热的空气膨胀上升,而受冷的空气下沉而形成的。受热的空气膨胀上升,而受冷的空气下沉,是一种冷热不均引起的大气运动。大气层中近地面空气的对流运动最为明显,所以我们把近地面11公里高度的大气层叫做对流层。

(2)空气对流实验装置原理扩展阅读

空气对流在民宅中的应用:

有暖气设备的屋子里,冬天仍然是温暖如春。这是暖气片的功劳。暖气片,就是用铸铁制成的散热片。它在不大的范围里装有层层迭迭的片状管道,因此扩大了跟空气的接触面积,管道里的蒸气送来的热量,大部分从这儿散发出来。

气体是会流动的,并且是热胀冷缩的。靠近暖气片的空气首先受热,体积膨胀,密度减小,变得轻了便往上升;其他部分的冷空气就流到暖气片的周围,来填补。上升空气空出来的位置,它受热后体积膨胀,密度减小,接着也往上升;先前上升的空气渐渐变冷,密度又增大了,便往下流。

这样,房间里的空气便开始上下“对流”起来。在对流的过程中,整个房间里的空气都热起来,室内也就暖和了。因为热量是暖气片上散发出来的,所以安装的位置要选好。如果你仔细观察一下,就会发现,暖气片大都安装在窗台下面。

这有两个好处:第一,由于暖气片接近地面,能使室内的全部空气发生对流,所以保持了室温的均衡;第二,一旦冷空气从窗户缝里钻进来,暖气片就把它加热,起到了防冷的作用。

⑶ 空气如何对流

这里介绍一个简单的实验,目的是让你观察空气怎样对流。在一间有暖气或生了火炉的房间里,热空气总要向上升起,并寻找逃跑的地方。与此同时,冷空气从低处进入房内,以填充由于上升的热空气所造成的低压区。将门打开10多厘米。在微开着的门的上方举起一支点燃的蜡烛。火焰的方向会表明,有一股气流正从房内流出来。接着,将蜡烛拿到门开处尽可能低的地方。小心地将画好的大圆从纸上剪下来,然后在圆纸盘上画16条或18条等分线。从大圆边沿等分线向内剪断纸板,但将每根线剪到小圆边时就停剪。要使剪好的纸板成为涡轮,你还须将剪断的每个纸片朝着同一方向轻微扭转。仔细扭好纸片后,将一根针的大头插入软木内,并使“气动螺旋桨”在针尖上平衡起来。先试转一下小涡轮,看看是否转动灵活。随后便可以将已做好的“仪器”放在热源的上方,比如放在炉子或者点燃的灯上。由于热空气上升,接触到气动螺旋桨的叶片,便使得涡轮旋转。热量越大,涡轮旋转越快。方向表明,有一股冷气流正在流入房中。最后,将蜡烛放到门缝正中再试一下,等你耐心地看到火焰在这些地方的某一点上燃烧稳定时,这就表明此处不存在气流。

⑷ 有谁可以告诉我对流原理及应用非常感谢

定义
convection
液相或气相中各部分的相对运动。因浓差或温差引起密度变化而产生的对流称自然对流;由于外力推动(如搅拌)而产生的对流称强制对流。对于电解液来说,溶质将随液相的对流而移动,是电化学中物质传递过程的一种类型。

流体(气体或液体)通过自身各部分的宏观流动实现热量传递的过程。因流体的热导率很小,通过热传导传递的热量很少,对流是流体的主要传热方式。对流可分为自然对流和强迫对流。流体内的温度梯度会引起密度梯度,若低密度流体在下 ,高密度流体在上, 则将在重力作用下自然对流。冬天室内取暖就是借助于室内空气的自然对流来传热的,大气及海洋中也 存在自然对流 。 靠外来作用使流体循环流动,从而传热的是强迫对流。

大气对流
atmospheric convection
大气中的一团空气在热力或动力作用下的垂直上升运动。通过大气对流一方面可以产生大气低层与高层之间的热量、动量和水汽的交换,另一方面对流引起的水汽凝结可能产生降水。热力作用下的大气对流主要是指在层结不稳定的大气中,一团空气的密度小于环境空气的密度,因而它所受的浮力大于重力,则在净的阿基米德浮力作用下形成的上升运动。在夏季经常见到的小范围的、短时的、突发性的和由积雨云形成的降水,常是热力作用下的大气对流所致。动力作用下大气对流主要是指在气流水平辐合或存在地形的条件下所形成的上升运动。在大气中大范围的降水常是锋面及相伴的气流水平辐合抬升作用形成的,而在山脉附近的固定区域产生的降水常是地形强迫抬升所致。一些特殊的地形(如喇叭口状的地形)所形成的大气对流既有地形抬升的作用,也有地形使气流水平辐合的作用。
一方面热力和动力作用可以形成大气对流,另一方面大气对流又可以影响大气的热力和动力结构,这就是大气对流的反馈作用。在大气所处的热带地区,这种反馈作用尤为重要,大气对流形成的水汽凝结加热常是该地区大范围大气运动的重要能源。

对流层
troposphere
位于大气的最低层,集中了约75%的大气质量和90%以上的水气质量。其下界与地面相接,上界高度随地理纬度和季节而变化。在低纬度地区平均高度为17~18千米,在中纬度地区平均为10~12千米,极地平均为8~9千米;夏季高于冬季。
对流层中,气温随高度升高而降低,平均每上升100米,气温约降低0.65℃。由于受地表影响较大,气象要素(气温、湿度等)的水平分布不均匀。空气有规则的垂直运动和无规则的乱流混合都相当强烈。上下层水气、尘埃、热量发生交换混合。由于90%以上的水气集中在对流层中,所以云、雾、雨、雪等众多天气现象都发生在对流层。
对流层中从地面到 1~2 千米的一层受地面起伏、干湿、冷暖的影响很大,称为摩擦层(或大气边界层)。摩擦层以上受地面状况影响较小,称为自由大气。对流层与其上的平流层之间存在一过渡层,称为对流层顶,厚度约几百米到2千米 。 对流层顶附近气温随高度升高变 化的幅度发生突变,或随高度增加温度降低幅度变小,或随高度增加温度保持不变,或随高度增加温度略有增高。对垂直运动有很强的阻挡作用。

地幔对流说
mantle convection hypothesis
一种说明地球内部物质运动和解释地壳或岩石圈运动机制的假说。它认为在地幔中存在物质的对流环流。在地幔的加热中心,物质变轻,缓慢上升形成上升流,到软流圈顶转为反向的平流,平流一定距离后与另一相向平流相遇而成为下降流,继而又在深处相背平流到上升流的底部,补充上升流,从而形成一个环形对流体。对流体的上部平流驮着的岩石圈板块作大规模的缓慢的水平运动。在上升流处形成洋中脊,下降流处造成板块间的俯冲和大陆碰撞。
1928 年英国地质学家 A.霍姆斯认为上升流处地壳裂开,形成新的大洋底,对流的下降流处地壳挤压形成山脉。1939年D.T.格里格斯提出,由于岩石热传导不良,放射热的聚集导致对流。60年代后期板块构造学建立以后,地幔对流运动被普遍认为是板块运动的驱动力。
地球岩石圈下的软流圈有10%的融熔体。岩石圈以下的固体地幔因高温高压而表现为像粘滞液体一样的韧性,并能产生流动。地幔中因放射性同位素蜕变产生热而加温,密度变小,于是轻物质向上、重物质向下运动,以便达到最低位能的稳定状态,这就是地幔对流,速度非常慢,其上升流可持续几千万年到几亿年。
地震波速的各向异性的发现,以及由此提出的地幔对流引起晶体定向排列的假说,有力地支持了地幔对流说。J.摩根在20世纪70年代提出了一种单轴羽状地幔对流模式。对流体以每年几厘米的速度从地幔底部升起,形成以上升流为轴心,下降流在外的圆筒状对流体。上升流所对着的地壳区域就是热点。

热对流
热对流是指热量通过流动介质,由空间的一处传播到另一处的现象。火场中通风孔洞面积愈大,热对流的速度愈快;通风孔洞所处位置愈高,热对流速度愈快。热对流是热传播的重要方式,是影响初期火灾发展的最主要因素。影响热传导的主要因素是:温差、导热系数和导热物体的厚度和截面积。导热系数愈大、厚度愈小、传导的热量愈多。
(1)定义或解释物质(系统)内的热量转移的过程叫做热传递。
(2)说明热传递是通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现。在实际的传热过程中,这三种方式往往是伴随着进行的。
①热传导:热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统的现象叫做热传导。热传导是固体中热传递的主要方式。在气体或液体中,热传导过程往往和对流同时发生。各种物质的热传导性能不同,一般金属都是热的良导体,玻璃、木材、棉毛制品、羽毛、毛皮以及液体和气体都是热的不良导体,石棉的热传导性能极差,常作为绝热材料。
②对流:液体或气体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程。对流是液体和气体中热传递的特有方式,气体的对流现象比液体明显。对流可分自然对流和强迫对流两种。自然对流往往自然发生,是由于温度不均匀而引起的。强迫对流是由于外界的影响对流体搅拌而形成的。 加大液体或气体的流动速度,能加快对流传热。
③热辐射:物体因自身的温度而具有向外发射能量的本领,这种热传递的方式叫做热辐射。热辐射虽然也是热传递的一种方式,但它和热传导、对流不同。它能不依靠媒质把热量直接从一个系统传给另一系统。热辐射以电磁辐射的形式发出能量,温度越高,辐射越强。辐射的波长分布情况也随温度而变,如温度较低时,主要以不可见的红外光进行辐射,在500℃以至更高的温度时,则顺次发射可见光以至紫外辐射。热辐射是远距离传热的主要方式,如太阳的热量就是以热辐射的形式,经过宇宙空间再传给地球的。

⑸ 塞棉花防止空气对流原理

塞棉花防止空气对流原理:在收集氨气时氨气温度比空气温度高,收集的氨气的浓度小,容易逸出,因此在瓶口塞一团棉花,目的是防止氨气逸出,污染环境,一般利用浸有稀硫酸的棉花团堵住试管。

收集氨气时试管口要塞一团棉花是为了防止空气在试管口处形成对流,塞一团棉花可以提高氨气收集的纯度。空气对流是指空气受热不均,受热的空气膨胀上升,而受冷的空气下沉而形成的空气流动现象,常见的起风这种自然现象就是典型的空气对流。

空气是最好的绝热体,当然不能传热。但若一部分的空气,受了相当的热,温度升高,同时所起的膨胀颇大,也会向上方升起,造成和水一样的对流现象,热亦附带着向他处而去。

太阳射到地面上来的热量颇大,地面受日光直射的地方,温度升高,和此部分接触着的空气,即开始此种向上升起的运动,引起周围的冷空气流来填补其缺,形成了日常的风。由于对流作用的存在,空气混合的异常均匀。

夏日的阳光下,观察到远处屋顶摇摆不定,这是因为空气的对流引起光在其中曲折引起的。

⑹ 要一张空气对流实验的照片

一、空气对流实验是八年级上册第二章第一节“大气层”中的气体对流实验。原实验采用大烧杯、橡皮泥、线香等实验器材,装置如图所示。

这是我专门从知网上下的,希望采纳!!

我这还有下的论文《空 气 对 流 实 验 的 改 进》,要的话发给你。。

⑺ 空气的对流原理什么

冷空气密度比热空气大,冷空气下降,热空气上升,形成空气对流

⑻ 实验室制氨气在收集时与空气对流的具体原因是什么

氨气
极易溶于水,故容易与空气中的水蒸气结合,如果试管口不塞棉花,那氨气与水蒸气结合后造成试管内压强减小,使空气进入试管,氨气被赶出,如果塞了棉花,就会使试管内压强稳定,不会与
空气对流

⑼ 乒乓球气流实验原理

第一因为水进入瓶中,将空气挤走,所以不浮,第一个不会,连通器原理,水位不会上升,乒乓球自然不会上升。第二个实验,实际上乒乓球没动,但泉水瓶一直在下降,最后球会出来。而二则有底,有施加压力的地方,所以就浮。

⑽ 实验室氨气的原理,装置,收集及检验

加热固体铵盐和碱的混合物

反应原理:2NH₄Cl+Ca(OH)₂=加热= CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

反应装置:固体+固体加热制气体装置。包括试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)等。

净化装置(可省略):用碱石灰干燥。

收集装置:向下排空气法,验满方法是用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。

尾气装置:收集时,一般在管口塞一团棉花球,可减少NH₃与空气的对流速度,收集到纯净的NH₃。

注意事项:

不能用NH₄NO₃跟Ca(OH)₂反应制氨气。硝酸铵受撞击、加热易爆炸,且产物与温度有关,可能产生NH₃、N₂、N₂O、NO。

实验室制NH₃不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)₂。因为NaOH、KOH是强碱,具有吸湿性(潮解)易结块,不易与铵盐混合充分接触反应。又KOH、NaOH具有强腐蚀性在加热情况下,对玻璃仪器有腐蚀作用,所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH))₂制NH₃。

用试管收集氨气要堵棉花。因为NH₃分子微粒直径小,易与空气发生对流,堵棉花目的是防止NH₃与空气对流,确保收集纯净;减少NH₃对空气的污染。

实验室制NH₃除水蒸气用碱石灰,而不采用浓H₂SO₄和固体CaCl₂。因为浓H₂SO₄与NH₃反应生成(NH₄)₂SO₄。NH₃与CaCl₂反应能生成CaCl₂·8NH₃(八氨合氯化钙)。

(10)空气对流实验装置原理扩展阅读:

氨气的工业制法:

空气中的氮气加氢

随着大型化的发展,氨合成圈已成为降低合成氨能耗的主要单元之一。近代大型氨合成装置的代表设计有三种:

1、布朗的三塔三废锅氨合成圈

布朗三塔三废锅氨合成圈由3个合成塔和3个废锅组成。塔内有催化剂筐,气体由外壳与筐体的间隙从底部向上流过,再由上向下轴向流过催化剂床。三塔催化剂装填量比二塔多,最终出口氨含量可以从16.5%提高到21%以上,减少了循环气量,节省了循环压缩功。

合成塔控制系统非常简单,各塔设有旁路用阀门调节气体入塔温度。由于氨合成反应平衡的限制,决定了催化剂温度,不需要调节催化剂床层反应温度。

2、伍德两塔三床两废锅氨合成圈

伍德两塔三床两废锅氨合成圈采用两个较小的合成塔,3个催化剂床,两塔塔后各连一个废锅。这种结构使反应温度分布十分接近最优的反应温度,气体的循环量和压降小,投资和能耗节省,副产高压蒸汽多。

3、托普索两塔三床两废锅氨合成圈

托普索S-250系统采用无下部换热的S-200合成塔和S-50合成塔组成。

还包括:

(1)废锅和锅炉给水换热器回收废热;

(2)合成塔进出气换热器,水冷器,氨冷器和冷交换器,氨分离器及新鲜气氨冷器等。合成塔为径向流动催化剂床,采用1.5mm~3mm小催化剂,压降为0.3MPa。由S-200型塔出来的合成气,经废热锅炉回收热量,并保证入S-50型塔的合适温度,以提高单程合成率。

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