Question:
L'air chaud monte-t-il vraiment?
jasonmklug
2011-03-04 07:36:03 UTC
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"La chaleur monte" ou "l'air chaud monte" est une expression largement utilisée (et un phénomène largement accepté).

L'air chaud monte-t-il vraiment? Ou est-il simplement déplacé par un air plus froid (plus dense) tiré vers le bas par gravité?

Quelle est la différence?
Je suppose que la différence est la suivante: le mouvement thermique présent dans l'air chaud le fait-il, d'une manière ou d'une autre, se déplacer collectivement vers le haut, déplaçant l'air froid (autrefois) stationnaire, ou le véritable comportement est-il décrit par le mécanisme dans sa question?
Je suppose que je cherche des éclaircissements. Il me semble qu'en l'absence d'air (heu) froid, la seule force pertinente agissant sur l'air chaud serait la gravité, le tirant vers le bas. Y a-t-il une autre force qui me manque?
Oui, WSC ... c'est l'essentiel de ce que je me demande. Si l'air froid était stationnaire (peut-être supposons-nous que l'air froid n'est pas affecté par la gravité comme par magie), est-ce que l'air chaud monterait encore?
@Distil: En l'absence d'autres fluides autour de lui, il se disperse simplement (dérive dans le vide) ou reste étroitement confiné (microbulles dans certains solides). La question n'a de sens que dans le contexte d'un fluide en vrac, et alors les deux cas ne font qu'un.
Je vois maintenant que la question était mal formulée (chaleur vs air chaud vs énergie thermique, par exemple). Modérateurs: n'hésitez pas à réviser cette question pour qu'elle soit plus précise techniquement.
Une meilleure question serait: est-ce que les molécules «chaudes» s'élèvent, ou transfèrent-elles leur énergie aux molécules «au-dessus».Il s'agit clairement d'une combinaison de ces 2 effets.Mais trouver un moyen de quantifier cela serait un défi intéressant.
"L'air chaud monte-t-il vraiment? Ou est-il simplement déplacé par un air plus froid (plus dense) tiré vers le bas par gravité?"... peut-être que la question est formulée sujette à des erreurs d'interprétation, mais le fragment «par un air plus froid (plus dense)» indique clairement que le lien entre ces propriétés est reconnu.Toute petite précision sur la différence sans montrer quelle différence cela ferait pour le processus en question n'est * pas très utile *.
Seize réponses:
#1
+38
Lagerbaer
2011-03-04 08:05:19 UTC
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Le mécanisme responsable de la montée de l'air chaud est la flottation: l'air chaud est moins dense que l'air froid et, par conséquent, la pression de l'air exercera une force ascendante, de la même manière que l'air monte dans l'eau.Maintenant, si l'air froid n'était pas affecté comme par magie par la gravité, alors il ne serait pas capable d'exercer une pression sur l'air chaud et donc il ne monterait pas.

L'affirmation selon laquelle "la chaleur monte" n'est d'ailleurs pas universellement vraie. Regardez l'eau. Ici, c'est l'eau froide qui est moins dense que l'eau chaude (du moins dans le régime de température important pour la congélation). En hiver, lorsque l'eau devient plus froide, l'eau froide monte vers le haut et finit par geler, tandis que l'eau en dessous reste liquide pour le moment.

"la chaleur monte" est généralement un non-sens! "Heat" n'est pas un truc, et diffuse. Mais combattre ce libellé, c'est comme combattre des moulins à vent.
D'accord. Le problème est que la chaleur dans le langage courant n'est pas la même chose que le concept physique de chaleur. Idem avec l'énergie, le travail, l'ordre, la théorie. Que peut-on faire ...
En ce qui concerne l'eau, la température à laquelle l'eau chaude devient moins dense que l'eau froide est de 4 ° C. Http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1736
#2
+15
NauticalMile
2016-02-12 06:20:39 UTC
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Bouée, ça se passe jamais. Pour contraster les réponses précédentes, je donnerai une description mathématique et un exemple concret pour renforcer la compréhension intuitive.

Loi des gaz parfaits

De la thermodynamique, nous savons que pression, $ P $, température $ T $, et densité $ \ rho $ (ou volume spécifique $ v = 1 / \ rho $) sont liés par une équation d'état. Pour les gaz appropriés (y compris l'air aux conditions atmosphériques), cette équation est la loi des gaz parfaits:

\ begin {equation} \ tag {1} \ label {igas} P = \ rho RT \ end {equation}

où $ R $ est la constante de gaz spécifique, qui peut être déterminée par la composition chimique du gaz considéré (par exemple $ R_ {air} = 287.058 \: \ mathrm {J kg ^ {- 1} K ^ {- 1}} $).

Bouyancy

Comme déjà mentionné par Helder Velez, Principe d'Archémide nous informe qu'un objet immergé dans un fluide subira une force ascendante égale au poids du fluide déplacé, où «haut» est la direction du gradient de densité décroissant. 1 Mathématiquement, cela peut être écrit comme suit:

\ begin {equation} \ tag {2} \ label {buoy} \ mathbf {F_b} = - \ rho V \ mathbf { g} \ end {équation}

où $ \ mathbf {g} = -g \ mathbf {\ hat {k}} $ est le vecteur de force corporelle (généralement la gravité).

Bulle d'air dans l'eau

Prenons une petite bulle d'air, initialement au repos près du fond d'une piscine , à l'équilibre thermique (même température) que l'eau de la piscine. La force de flottabilité agissant sur la bulle est donnée par l'équation \ ref {bouée}, et le poids de la bulle est donné par $ \ mathbf {F_g} = m \ mathbf {g} $. L'indice $ w $ fait référence à l'eau et l'indice $ a $ se réfère à l'air dans la bulle. L'application de la deuxième loi de Newton donne:

\ begin {align} m_a \ mathbf {a} & = \ sum \ mathbf {F} \\ m_a \ mathbf {a} & = \ mathbf {F_g} + \ mathbf {F_b} \\ m_a \ left (a_x \ mathbf {\ hat {i}} + a_y \ mathbf {\ hat {j}} + a_z \ mathbf {\ hat {k}} \ right) & = -m_a g \ mathbf {\ hat {k}} + \ rho_w V_b g \ mathbf {\ hat {k}} \\ m_a a_z & = \ rho_w V_a g - m_a g \\ a_z & = g \ gauche (\ frac {\ rho_w V_a} {m_a} - 1 \ droite) \\ a_z & = g \ gauche (\ frac {\ rho_w } {\ rho_a V_a} - 1 \ right) \\ a_z & = g \ left (\ frac {\ rho_w} {\ rho_a} - 1 \ right) \\\ end {align}

où J'ai utilisé $ m_a = \ rho_a V_a $. Ici, on peut voir que la bulle accélérera vers le haut chaque fois que $ \ rho_w > \ rho_a $. En tirant parti du fait que la pression varie linéairement avec la profondeur dans un fluide statique, vous pouvez vous prouver que $ \ rho_w \ gg \ rho_a $ pour les bulles dans la plupart des piscines.

Réponse

Parcelle d'air

Considérons maintenant un scénario similaire, où au lieu d'une piscine, nous avons une pièce pleine d'air à température uniforme $ T_ \ infty $ et la bulle est maintenant une parcelle de air qui a été chauffé à une température légèrement élevée $ T_ \ infty + \ Delta T $. J'utiliserai les indices $ c $ pour l'air dans la pièce fraîche et $ h $ pour l'air dans la parcelle chaude.

Si nous effectuons une analyse similaire à la bulle dans la piscine, nous allons suivez les mêmes mouvements que la dérivation ci-dessus, et terminez par une expression similaire pour l'accélération initiale de la parcelle chaude:

\ begin {équation} a_z = g \ left (\ frac {\ rho_c} { \ rho_h} - 1 \ right) \ end {equation}

Dans ce cas cependant, nous pouvons utiliser l'équation \ ref {igas} pour simplifier davantage le résultat:

\ begin { align} a_z & = g \ left (\ frac {P / (R_ {air} T_ \ infty)} {P / \ left (R_ {air} \ left [T_ \ infty + \ Delta T \ right] \ right) } - 1 \ droite) \\ a_z & = g \ gauche (\ frac {T_ \ infty + \ Delta T} {T_ \ infty} - 1 \ droite) \\ a_z & = g \ gauche (\ frac {\ Delta T} {T_ \ infty} \ right) \\\ end {align}

Je ne peux penser à aucune meilleure affirmation mathématique de l'adage L'air chaud monte que l'équation ci-dessus. Partout où $ \ Delta T > 0 $, $ a_z $ le sera également. À l'inverse, un colis plus frais tombera: $ \ Delta T < 0 \ rightarrow a_z < 0 $.

Nettoyage

Vous vous demandez peut-être:

Pourquoi est-ce que la bulle dans la piscine est si simple, alors que la montée du colis aérien n'est pas immédiatement évidente?

Trois raisons me viennent à l'esprit:

  1. La bulle est bien définie. Il a une frontière sphérique claire qui est plus ou moins maintenue pendant son ascension. Par contre, notre parcelle n'est pas visible, et même si elle est sphérique au départ, elle peut s'étirer et se métamorphoser à la merci de tout courant d'air local.
  2. Le rapport $ \ rho_w / \ rho_a $ est généralement beaucoup plus gros que $ \ rho_c / \ rho_w $, ce qui rend le mouvement de la bulle beaucoup plus prononcé que celui du colis d'air chaud.
  3. Le colis aérien est soumis à un transfert de chaleur. Imaginez que nous enveloppions notre petit colis aérien dans un petit ballon. Même si sa forme est conservée, la parcelle d’air transférera de la chaleur à l’air environnant à mesure qu’elle monte, la température baissera de sorte que $ a_z \ rightarrow 0 $ et les forces visqueuses le ralentiront jusqu’à l’arrêt. ol>

    A noter également: l'amplitude de l'accélération est indépendante de la pression. Que l'on soit dans une chambre de pression à 10 $ \: \ mathrm {atm} $ ou sur le mont Everest à 0,333 $ \: \ mathrm {atm} $ il se divisera toujours.

    Enfin, je ferai remarquer que, même si la loi des gaz parfaits nous donne une expression très élégante pour l'accélération, tous les autres fluides (ce que je peux penser of) ont des équations d'état avec des corrélations négatives entre $ T $ et $ \ rho $, ce qui signifie qu'une parcelle de fluide avec une température élevée par rapport à un fluide au repos de même composition thermodynamique aura toujours une force de flottabilité supérieure à son poids .

    1 Pour les fluides hydrostatiques et de nombreux débits, le gradient de pression $ \ nabla P $ est presque toujours aligné avec la densité g radient $ \ nabla \ rho $. Plus précisément, la direction du vecteur de force corporelle $ \ mathbf {g} $ est opposée au gradient de densité.

#3
+8
CJB
2011-03-04 08:06:58 UTC
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La chaleur ne fait qu'une seule chose dans un système fermé, à savoir se répartir uniformément dans le système lorsqu'il atteint l'équilibre thermodynamique. Je ne pense pas que ce soit ce que vous demandez. Je suppose que vous parlez d'air chaud (chaud étant un terme relatif signifiant simplement qu'il est plus chaud que l'air ambiant). Cet air chaud sera moins dense que l'air ambiant et voudra donc être au-dessus de l'air plus dense et plus froid. Si vous voulez vraiment voir ceci, prenez un bécher d'eau et ajoutez de l'huile, c'est la même chose qui se passe avec l'air (car les deux cas impliquent 2 liquides de densités différentes)

Pour répondre exactement à la question, l'air chaud monte, et il est également déplacé par l'air froid (bien que souvent par le côté, pas directement au-dessus). Et oui, la gravité est la raison pour laquelle les liquides moins denses aiment s'asseoir sur des liquides plus denses

#4
+8
Floris
2016-02-12 19:03:41 UTC
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L'énoncé "l'air chaud monte" n'est pas vrai en général, bien que souvent utilisé.

Au lieu de cela,

L'air moins dense monte

Désormais, l'air chauffé localement se dilatera (car la pression sera similaire à la pression de l'air environnant) selon la loi universelle des gaz $ PV = nRT $, et l'air moins dense subira davantage de flottabilité de l'environnement. air dense (plus frais). L'air chaud ne montera pas s'il est entouré d'air plus chaud ...

Prenons l'exemple d'un ballon à l'hélium, par exemple. Bien que «l'air» à l'intérieur du ballon puisse être plus froid que l'air environnant, il peut quand même monter - parce que le gaz à l'intérieur est moins dense. Et si vous avez créé un récipient à paroi mince avec de l'air à basse pression (mélange 80-20 d'azote et d'oxygène), il pourrait éventuellement monter bien qu'il soit à la même température que l'air ambiant.

Regardez aussi l'air que nous expirons: il contient de l'oxygène, du dioxyde de carbone, de l'azote et de l'eau. Le dioxyde de carbone a maintenant une masse moléculaire plus élevée que l'oxygène, mais l'ajout d'eau a tendance à abaisser la densité de l'air. Ainsi, lorsqu'un politicien parle (produit de «l'air chaud»), le souffle qu'il produit peut augmenter ou diminuer. Cela dépend de la température de l'air ambiant (si l'air autour de lui est plus chaud, par exemple parce qu'il est dans un sauna, alors l'air expiré sera plus froid que l'air environnant; il peut également avoir une humidité relative plus faible et plus de dioxyde de carbone - donc il va certainement couler). À une humidité relative suffisamment élevée, dans un air proche de la température corporelle (une journée chaude et humide), il est possible que "l'air chaud coule".

Nous pouvons faire le calcul: la composition de l'air est environ

  masse d'entrée 80% 75% 28 azote20% 14% 32 oxygène 0% 6% 18 eau 0% 4% 44 CO2 1% 1% 40 argon  

Cela fait de la masse molaire moyenne pour l'air inspiré 28,9 g / mol et 29,8 g / mol pour l'air expiré, en utilisant le cas le plus extrême de l'air sec.Nous pouvons calculer les températures relatives auxquelles celles-ci ont la même densité:

$$ T_1 m_1 = T_2 m_2 $$

En utilisant les nombres ci-dessus, si la température de l'air expiré est37 ° C (330 K), il a la même densité que l'air atmosphérique sec avec une température de 28 ° C.Cela signifie que lorsque l'air ambiant est plus chaud que 28 C, l'air expiré («air chaud») descend, même si l'humidité relative est nulle.Il est difficile d'être un bon politicien quand la climatisation est cassée ...

C'est donc la densité, et non la température, qui compte.Bien que l’un implique souvent l’autre.

C'est bien mieux que la réponse acceptée, l'OMI.J'ai l'impression que j'apprécierais presque tout ce que vous écrivez!
#5
+5
Ryan Christman
2012-07-30 09:43:58 UTC
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J'ai une maîtrise en météorologie, je peux donc vous aider. Je m'excuse si ce n'est pas aussi professionnel que certaines des autres réponses, mais je suis un peu fatigué pour le moment.

Prenons, par exemple, cette équation:

$ $ F_B = \ left (\ frac {\ rho_0- \ rho} {\ rho} \ right) \ approx g \ cdot \ left (\ frac {T-T_0} {T_0} \ right) $$

Nous savons que l'air chaud a une densité plus faible que l'air plus froid. Donc, si vous voulez vous prouver que l'air chaud a une plus grande force de flottabilité que l'air froid, branchez simplement quelques chiffres. Supposons simplement que rho-not a une valeur de 1,25 et que rho a une valeur de 1,00. Cela vous donne une flottabilité de 0,25. Maintenant, prenez de l'air plus frais. Augmentez rho-not à environ 1,15. Cela vous donne une force de flottabilité de 0,09. Donc, en effet, l'air chaud est plus flottant que l'air frais et connaît donc une flottabilité positive et monte.

Gardez simplement à l'esprit, cependant, que cela n'est valable que pour la théorie des colis. De toute évidence, dans le monde réel, il se passe plus de choses que cette équation, mais cela devrait au moins vous donner une compréhension de base.

#6
+5
Eric_
2013-02-08 02:26:08 UTC
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Je vais reprendre votre question petit à petit. Expliquez une partie du langage de votre question, puis analysez la réponse finale. Mes explications supposent une connaissance préalable de la réalité atomique des gaz, mais pas grand-chose d'autre.

Premièrement, «la chaleur augmente» est un terme qui devrait être évité dans une discussion de physique. Le terme «chaleur» fait référence au transfert d'énergie thermique d'un endroit à un autre. Ce n'est pas une quantité d'état. Par exemple, les quantités d'état sont des choses qui sont des qualités de la matière elle-même. Par exemple, la masse est une quantité d'état. Ainsi est la charge. Ce sont les mêmes quel que soit le lieu et l'heure. Alors que la "chaleur" est une description du changement, pas une description de l'état. Nous disons une casserole sur le poêle chauffée. Ou mieux encore, un flux de chaleur de la flamme dans la casserole a fait que la casserole avait une température plus élevée. Si nous disons que la casserole sur le poêle a de la chaleur, c'est incorrect, la casserole sur le poêle a de l'énergie thermique (une mesure de la masse et de la température de l'objet), et une température.

Rappel: la température est une mesure de l'énergie cinétique moyenne d'une substance.

Reformuler: L'air chaud (température plus élevée) monte-t-il? Ou est-il déplacé par l'air froid (à basse température)?

Premièrement: pourquoi quelque chose tombe et monte dans un champ gravitationnel? Eh bien, il doit y avoir une force qui le pousse vers le haut. Pour changer son énergie potentielle (U = mg) une force doit agir sur elle.

Quelle est la force qui fait monter et descendre un fluide ou un gaz? Dans tous les cas, cela peut être décrit comme une pression.

La pression est toujours une chose relative, c'est parce que ce n'est pas la pression qui fait monter et descendre les choses, c'est une différence ou un gradient de pression. Donc, ce qui est important, c'est la pression nette, ou la différence de pression.

Tout d'abord, c'est un point important. Si la pression dans un volume est la même: rien ne change. Aucun air ne bouge (à part les particules individuelles qui se déplaceront en raison du mouvement brownien).

Alors, comment puis-je créer une différence de pression pour faire monter un peu d'air? Être poussé vers le haut?

1) Le moyen le plus simple est de contrôler le volume de l'air, sa densité. Un groupe de molécules plus compact aura plus d'atomes dans un espace plus petit, donc si chaque molécule se déplace à la même vitesse, plus de collisions se produiront entre le bord de son volume (ces changements de moment provoquent une force) et il exercera plus de force: plus grande pression.

2) Mais comment mesurer la vitesse à laquelle les particules vont dans le volume de quelque chose? Parce que si les atomes se déplacent plus rapidement, il y aura de plus grands changements d'élan et plus de force. La température en est la mesure, l'énergie cinétique moyenne décrit en substance la vitesse à laquelle les particules vont.

Que nous disent 1) et 2)? La pression du puits est contrôlée par la vitesse des particules et le nombre d'entre elles dans l'espace. En thermodynamique, l'équation PV = nRT est utilisée. R est une constante. n est le nombre de mol (une mesure du nombre de particules). Cela dit que la pression et le volume (V) sont liés à la température (vitesse) et à la quantité (n).

Cela signifie qu'un volume plus chaud de la même substance devra se dilater pour maintenir sa pression vers l'extérieur. Une chose plus froide se contractera. C'est le processus où les liquides et les gaz plus chauds et plus froids deviennent moins denses ou plus denses.

FINALE (Q et R): R: L'air plus chaud monte-t-il? B: Ou est-ce que l'air froid déplace l'air chaud en le faisant monter?

Eh bien, testons le premier, plus chaud implique qu'il est plus chaud que quelque chose. Donc, s'il fait plus chaud que l'air qui l'entoure, l'air se dilatera, la pression diminuera (puisque PV est constant) et une pression élevée, un air de densité plus faible le poussera vers le haut: le déplaçant. Ici, nous voyons le problème avec la question: A et B sont tous les deux vrais. Si B ne l'était pas et que l'air froid n'était pas disponible, il n'y aurait aucune différence de densité, aucune différence de pression et rien ne changerait. Vous ne pouvez pas avoir A sans B et B sans A, et c'est surtout parce qu'un gradient de pression est nécessaire pour que les changements se produisent.

Pourriez-vous avoir deux gaz là où le plus chaud des deux était en bas? Oui. Un gaz léger comme l'hélium, moins dense parce que ses molécules se détestent (personnifiées; désolé), flottera tout le long de l'atmosphère terrestre, laissant l'air chaud du désert en dessous.

#7
+3
Omega Centauri
2011-03-04 21:10:01 UTC
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Une autre façon d'y penser est de regarder comment la pression change avec la hauteur. Si nous plaçons une parcelle de fluide en forme de boîte à haute densité immédiatement à côté d'une parcelle de fluide de densité inférieure, le gradient de pression hydrostatique est plus grand dans l'ancienne parcelle. Donc, si disons que la pression moyenne des deux parcelles est la même, la plus dense aura une pression plus élevée en bas que la plus légère, et une pression plus faible que la plus légère au sommet des parcelles. Ainsi, la parcelle plus dense aura tendance à s'enfoncer en bas et à se déplacer en haut. Dans un premier ordre approximatif, la rotation tournera en essayant de placer le colis le plus léger sur le dessus. Si les paquets de fluide sont de composition identique, le plus chaud sera plus léger. Bien sûr, nous avons un régime de température dans l'eau, où la courbe de densité en fonction de la température fait des backwars entre environ 0 ° C et 4 ° C, et la glace est encore plus légère. Mais en général, un fluide plus chaud est plus léger.

Dans tous les cas, la question initiale est rhétorique. Prenons-nous le raccourci mental et pensons-nous en termes de rebond comme force de levage, ou essayons-nous d'être plus précis et de considérer l'interaction des fluides comme la cause. Dans la plupart des cas, je préférerais l'ancienne méthodologie, car cela facilite la formulation de la dynamique.

#8
+2
Helder Velez
2011-03-04 17:41:58 UTC
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La force d'action est simultanée avec la force de réaction. L'un ne peut pas se passer sans l'autre. Archimède a décidé qu'un fluide moins dense se déplaçait au-dessus d'un fluide plus dense ( voir Flottabilité - principe d'Archimède) .
(et vice -versa: une plus dense .. se déplace.. vers le bas ..)

L'instabilité de Rayleigh-Taylor décrit l'évolution de l'interface entre les deux couches. Le chapeau de champignon de la bombe atomique est dû à cet effet. atomic bomb mushroom cap (citant Wikipedia):

RT..est une instabilité d'une interface entre deux fluides de densités différentes, qui se produit lorsque le briquet le fluide pousse le fluide le plus lourd. C'est le cas d'un système de nuage et de choc interstellaire. La situation équivalente se produit lorsque la gravité agit sur deux fluides de densité différente - avec le fluide dense au-dessus d'un fluide de moindre densité - comme l'équilibrage de l'eau sur du pétrole léger.

#9
+1
kpv
2016-02-16 01:15:48 UTC
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Voici le mécanisme, vous pouvez vous-même comprendre ce qui se passe -

Il y a deux choses à l'œuvre ici - la gravité et la pression du gaz. Au début, en raison de la gravité, un air plus dense est en bas et un air plus léger est en haut. Vous vous demandez peut-être pourquoi c'est ainsi au départ et la réponse est dans le mot «plus dense». À chaque niveau, il y a une densité d'équilibre au début et elle est plus élevée en bas et plus basse en haut. Lorsque de l'air près du fond est chauffé, il ne pousse pas vers le haut, tout ce qu'il fait, c'est se dilater dans toutes les directions en raison de sa température accrue (et donc de sa pression accrue). En raison de l'expansion, sa densité diminue. Et en raison de cette baisse de densité, l'équilibre de densité est perturbé. Ensuite, la gravité ramène l'équilibre de densité en tirant l'air dense vers le bas plus qu'elle ne tire l'air chaud. Donc, l'air chaud ne fait que se dilater, la gravité fait le reste.

Maintenant, vous vous demandez peut-être pourquoi la gravité attire plus l'air plus dense que l'air plus léger. Parce que l'air plus dense a plus de masse par volume et donc plus de force gravitationnelle par unité de volume. (GMm / (r * r)).

Par conséquent, en réalité, même si c'est de l'air dense qui pousse vers le bas (à cause de la gravité), l'air chaud et moins dense n'a nulle part où aller sauf en haut , et il semble donc qu'il pousse vers le haut, mais ce n'est vraiment pas le cas (ou nous pouvons dire qu'il pousse dans toutes les directions, pas seulement vers le haut, en raison de sa pression accrue). L'air froid ne descend que des côtés, il ne peut pas descendre directement du dessus à cause de l'augmentation de la pression de l'air chaud.

Question similaire posée sur ce site - "Pourquoi l'air chaud monte-t-il dans une colonne au lieu de de l'air froid se pressant? "

#10
+1
Mike R
2017-01-07 21:57:55 UTC
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"L'air chaud" est juste des molécules d'air (M) se déplaçant plus rapidement (F);«air froid» signifie que M se déplace plus lentement (S).Les collisions entre les FM et les SM forcent les deux Ms dans toutes les directions (SM plus rapide qu'avant, FM plus lent qu'avant, mais toujours plus rapide que la plupart des SM).L'espace en dessous d'eux, cependant, est bondé de SM, donc ces FM frappés vers le haut continuent à aller vite - jusqu'à ce qu'ils atteignent les SM (bien que moins nombreux) au-dessus d'eux, poursuivant le processus.Secouez un sac à moitié plein de maïs soufflé: les gros grains remontent, laissant le maïs plus petit et plus dense en dessous.

"L'espace en dessous d'eux, cependant, est rempli de SM" Non, l'espace en dessous est plus bas, donc plus chaud, donc il y a FM.C'était une erreur de ta part?
#11
  0
Valentin Tihomirov
2016-02-15 22:05:55 UTC
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Juste un mot pour vous, la convection . Avez-vous entendu parler de ce?

Le transfert de chaleur par convection, souvent appelé simplement convection, est le transfert de chaleur d'un endroit à un autre par le mouvement des fluides. La convection est généralement la forme dominante de transfert de chaleur (convection) dans les liquides et les gaz

Nous sommes trop stupides pour comprendre ce que cela signifie, pensant que ce n'est qu'un mot intelligent pour les nerds. Comment pensez-vous que les masses chaudes sont transférées si la chaleur ne monte pas et que le refroidissement ne diminue pas?

De plus, si l'air chaud ne monte pas, qu'est-ce que vous avez, où va-t-il? Vous dites que l'air frais est aspiré dans l'endroit chaud. Qu'est-ce que tu as alors? Tout l'air est-il accumulé au même endroit dans l'espace? Je pense que la densité est déjà trop élevée quand on chauffe le spot. C'est pourquoi les molécules chaudes commencent à se répandre. Cela rend l'air moins dense et, par conséquent, plus léger, et votre champignon se soulève, comme le fait votre ballon d'hydrogène pour enfant. Oui, les ballons se lèvent physiquement parce qu'ils sont plus légers que le reste de l'air et il est plus efficace pour la nature d'avoir des objets plus légers à des altitudes plus élevées et des masses plus lourdes à des altitudes plus basses (la nature minimise l'énergie potentielle).

#12
  0
Sir Charles
2016-02-19 03:15:30 UTC
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L'air chaud est moins dense que l'air froid. Les particules ont plus d'énergie et en rebondissant les unes sur les autres (plus rapidement), elles font que l'espace moyen entre elles est plus grand que celui de l'air froid.

Pour demander, une seule particule chaude s'élève-t-elle au-dessus d'un seul froid la particule n'a pas de sens. S'ils sont dans le vide, ou même près l'un de l'autre dans le vide, ils seront tous deux tirés par gravité vers le bas de ce vide. Dans un sens, le vide est l'air le plus "chaud", ou le moins dense.

Revenons à la question de savoir pourquoi un bouquet d'air chaud va s'élever au-dessus de l'air froid: il pèse moins. Les particules individuellement, bien sûr, pèsent le même poids. Mais si vous prenez des volumes égaux d'air chaud et d'air froid, il y aura PLUS D'AIR dans le volume froid. Donc il va se déposer au fond, car il y a une plus grande force dessus. L'air chaud n'a nulle part où être, mais plus haut ou en hausse.

Bien sûr, cela néglige de tenir compte du fait qu'il y aura un transfert d'énergie entre l'air chaud et froid - mais cela arrive à être au-delà de la portée de la question et finalement, quel que soit l'air chaud, c'est cet air qui sera moins dense et reposera au-dessus du fluide. Exactement de la même manière qu'un bécher de deux fluides avec des densités inégales fait monter et reposer le fluide le moins dense sur le dessus.

#13
  0
TJASPE
2016-09-10 20:10:13 UTC
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Peut-être que je l'ai manqué dans les autres réponses, mais je n'ai vu personne mentionner la seule constante de gravité.

L'espace ne tire pas les choses de la terre, la gravité de la terre attire les choses vers elle.

Aussi vrai que l'air chaud puisse monter et que l'air froid puisse tomber, c'est la gravité qui déclenche la chute comme première cause.Ensuite, le premier effet est que de l'air plus froid et plus dense remplit d'abord son contenant à partir du sol, poussant l'air plus chaud vers le haut!

#14
  0
adrian
2017-01-24 07:25:19 UTC
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si vous avez un sauna (pièce remplie d'air chaud) et que vous injectez une plus petite quantité (disons un gallon) d'air plus froid à travers un tuyau dans le plafond, l'air plus froid semblera «tomber».

Je pense que "les volumes de densité plus élevée sont tirés" plus fort "/" plus vite "et laissent les volumes moins denses" derrière "" (dans le contexte de la gravité terrestre)

#15
  0
Jeff
2017-07-12 01:47:56 UTC
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Je ne suis pas sûr de couvrir quelque chose de déjà mentionné mais je voudrais souligner une idée importante: les ballons à air chaud se lèvent parce qu'il y a une membrane autour d'une substance moins dense et le ballon en tant qu'unité pèse moins d'un volume d'air égal.

Mais l'air chaud qui n'est pas confiné est une situation différente. Si vous avez un volume d'air à une température et que vous introduisez, dans le cas le plus simple, une seule molécule d'air relativement énergique alors il est plus probable qu'elle finisse par augmenter le volume d'air lorsqu'elle rebondit car l'original Le volume d'air est plus dense en bas et moins dense en haut (en raison de la gravité) et il y a donc plus de molécules à rebondir à une hauteur inférieure.

Mais la vitesse de montée d'une molécule d'air chaud doit être plus difficile à prévoir que la montée de telles molécules confinées dans une membrane et elles s'élèvent pour une raison différente. Une collection non confinée de molécules chaudes ne pèse pas moins que le même nombre de molécules plus froides et bien qu'elles aient tendance à occuper un plus grand volume et donc en un certain sens moins dense, ce n'est pas pourquoi l'air chaud monte dans une colonne d'air plus frais.

#16
-2
Emi
2015-03-11 15:57:48 UTC
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Plus correctement, l'air chaud provient de la chaleur qu'il reçoit de la surface de la Terre, même à l'intérieur. Ensuite, il devient trop haut pour recevoir de la chaleur et des puits, tandis que dans le même temps, l'air frais qui vient de recevoir assez d'énergie pour monter prend sa place.



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