מנוח חסרי בקבוקים

לחיים קישור

הבנת - מדעי האטמוספרה•תהליכים הקשורים לאקלים ומזג אוויר

הזרמת - איכות הסביבה והתעשייה•שפכים הנה ערבוב של נוזלים בעלי טמפרטורה שונה,

ריכוזי מומסים שונים, ולעיתים צמיגות שונה ואפשר ללמוד על ההשלכות

האינברסיה תופעת

את מחממת השמש רגיל במצב

מהאדמה, הנפלט והחום האדמה

. התחתונות האוויר שכבות את

, ומוחלף למעלה עולה החם האוויר

שהייתה חדשה קר אוויר בשכבת

.מעל

' א בניסוי שהומחשה התופעה זוהי

. הבקבוקים עם

קר אוויר שכבת

חם אוויר שכבת

" היפוך – " האינברסיה תופעת

+ ( ערפל ערפיח באוויר נוצר כאשר

, השמש( קרינת לסינון שגורם פיח

, שכבת ולכן מתחממת אינה האדמה

. קרה לאדמה הקרובה האוויר

הקרה האוויר שכבת כזה במקרה

סמוך לכודה נותרת והמזוהמת

לאדמה.

' ב בניסוי שהומחשה התופעה זוהי

. הבקבוקים עם

התופעה המתרחשת נקראת – קונבקציה )הסעה(

קונבקציה )הסעה( - היא אחת משלושת התהליכים להעברת חום בטבע. התהליך כרוך בתנועה של זורם

חם לאזור קר יותר תוך שהוא מחליף מקומות עם זורם קר.

האנרגיה יכולה לעבור מגוף חם לגוף קר ע"י התנגשויות, עי קרינה, או ע"י הסעה - תנועה של החומר +

האנרגיה.

– ולכן לא ניתנת להסבר זרימה מכוונתהקונבקציה הנה בעזרת התיאוריה הקינטית וע"י תנועה תרמית -

אקראית. )הגורם לציפה( והכוח הגורם לשקיעה – הם כוח העילוי

המכתיבים את כיווני התנועה.

מדעי רקע

הפרש בצפיפויות של החומרים בשכבות השונות – בהתאם לחוק הציפה של ארכימדס – גורם לתנועה שבה

החומרים מסתדרים כך שהצפוף יותר נמצא מתחת לצפוף פחות.

על פי החוק על גוף המצוי בתוך זורם )נוזל או גז( פועל כוח עילוי )כוח כלפי מעלה( השווה למשקלו של זורם שנפחו כנפח הגוף

ושצפיפותו כמו של הזורם שמסביב לגוף.

תופעת הקונבקציה שמתרחשת בין נוזלים נגרמת כתוצאה מהפרשי הצפיפויות, כאשר החומרים הפחות צפופים זורמים

למעלה, והחומרים הצפופים יותר זורמים כלפי מטה. כלומר, על החומר עם הצפיפות הנמוכה יותר יפעל כוח עילוי, ועל החומר

הצפוף יותר יפעל כוח שקיעה.

מדעי... רקע

מדעי... רקעהגורמים המשפיעים על תופעת הקונבקציה בנוזלים:

הפרשי טמפרטורה- ככל שהטמפרטורה של נוזל גבוהה 1.יותר, כך הצפיפות שלו נמוכה יותר.

הרכב התמיסה )ריכוז התמיסה(- צפיפות מוגדרת כמסה 2.ליחידת נפח.

צמיגות החומר וסוגי זרימה- צמיגות מוגדרת כהתנגדות 3.הזורם לעיבור, תחת מאמץ גזירה. הבדלים במידת

הצמיגות של הנוזל יכולים ליצור הבדלים באופי תהליך הקונבקציה ובסוג הזרימה. ישנם שני סוגי זרימה:

זרימה טורבולנטית )מערבולתית(•

זרימה למינרית•

מדעי... רקעמתייחסים לזורם ,בזרימה למינרית )שכבתית(

כאילו הוא עשוי משכבות דקות מאוד רבות, הנעות במקביל זו לזו וכל אחת מהן בכיוון

הזרימה של הזורם כולו. אין אחידות ,בזרימה טורבולנטית )מערבולתית(

בין השכבות הפנימיות והחיצוניות של הנוזל הזורם, והשכבות החיצוניות משנות את כיוון

הזרימה ונוצרות מערבולות.  

ניתן להתייחס לכוחות שמתקיימים:הם כוחות משיכה הפועלים בתוך כוחות קוהזיה

הם כוחות אדהזיה הנוזל או התמיסה, ואילו כוחות המשיכה בין חומרים בשטח הפנים של

שני הגופים. בחומר צמיג - כוחות הקוהזיה חזקים מאוד – ולכן

הקונבקציה מתרחשת בזרימה למינרית והנוזלים לא מתערבבים

כיצד יושפע משך הזמן לקבלת צבע אחיד משינוי 1.

הפרש הטמפרטורות ? )הבקבוק החם הוא התחתון(

כיצד תשפיע הגדלת ריכוז המלח במים בבקבוק 2.

התחתון על משך הזמן שבו מתקבל צבע אחיד

בבקבוקים ?

כיצד משפיע שינוי ריכוז הצבע בבקבוק התחתון על 3.

משך הזמן בו מתקבל צבע אחיד ?

השפעת סוג הנוזלים על מהירות הערבוב וסוג הזרימה4.

ביצוע התהליך בשינוי הכיווניות ? )אנכי / אופקי(5........

אפשריות חקר שאלות

מושגים

oקונבקציהoמשקל סגולי / צפיפותoציפה / שקיעהoכוח עילויoזרימה מערבולתית )טורבולנטית( / זרימה למינריתoאינברסיהoצמיגותoכוחות קוהזיה ואדהזיה