ההבדל העיקרי בין הסעה טבעית לכפויה הוא שבהסעה טבעית, תנועת הנוזל מושפעת באמצעים טבעיים ואילו בהסעה מאולצת, תנועת הנוזלים מושפעת מאמצעים חיצוניים. ההבדל בין הסעה טבעית לכפויה הקשורה להעברת חום הוא שאין גורמים חיצוניים המשפיעים על העברת החום בהסעה טבעית בעוד שגורמים חיצוניים יכולים לגרום להעברת חום בהסעה מאולצת.
הסעה היא שיטה להעברת חום באמצעות תנועה בתפזורת של המולקולות בנוזל (כגון גז או נוזל). זה בשני סוגים כמו הסעה טבעית וכפויה לפי דרך התחלת תנועת הנוזל.
מהי הסעה טבעית?
הסעה טבעית היא שיטה להעברת חום שבה אמצעים טבעיים משפיעים על תנועת הנוזל. אין השפעה מעובדות חיצוניות. תנועה זו של מולקולות בנוזל נובעת מההבדלים בין צפיפויות של אזורים שונים של אותו נוזל. צפיפות הנוזל יורדת כאשר הוא מתחמם ולהיפך. זה בגלל ההתפשטות התרמית של הנוזל (מהירות המולקולות עולה עם עליית הטמפרטורה, מה שגורם להגדלת נפח הנוזל. למרות שהנפח גדל, המסה נשארת קבועה. לכן הצפיפות יורדת).
כאשר אנו מחממים נוזל במיכל מתחתיתו, צפיפות השכבה התחתונה של הנוזל יורדת. ואז אזור הצפיפות הנמוכה יותר נוטה לעבור לראש המיכל. ואז הנוזל הקריר בחלק העליון של המיכל מחליף את האזור התחתון. זה נמשך, כתוצאה מכך מתרחשת הסעה.
איור 01: מנגנון הסעה טבעית
דוגמאות להסעה טבעית כוללות קירור ביצה מבושלת כשהיא נשמרת באוויר הרגיל, אובדן קרירות של פחית משקה קריר וכו'. כאשר בוחנים את מנגנון ההסעה הטבעית, ראשית, הטמפרטורה של החלק החיצוני של חפץ חם (שמור באוויר קר) נופל למטה. במקביל, טמפרטורת האוויר הסמוך לאובייקט תעלה עקב העברת חום. ואז הצפיפות של שכבת האוויר הסמוכה הזו יורדת. כתוצאה מכך, האוויר עולה כלפי מעלה. אוויר קר יחליף את האזור הזה. ואז ההסעה ממשיכה. בסופו של דבר, החפץ יתקרר.
מהי הסעה מאולצת?
הסעה מאולצת היא שיטה להעברת חום שבה אמצעים חיצוניים משפיעים על תנועת הנוזל.שם, מקורות חיצוניים כמו שאיבה, מאווררים, מכשירי יניקה וכו' שימושיים ביצירת תנועת הנוזל. שיטה זו היא בעלת ערך רב מכיוון שהיא יכולה להעביר ביעילות חום מחפץ מחומם. כמה דוגמאות נפוצות למנגנון זה כוללות מיזוג אוויר, טורבינות קיטור וכו'.
כאשר בוחנים את המנגנון של הסעה כפויה, יש לו מנגנון מסובך מהדרך הטבעית. הסיבה לכך היא שבשיטה זו עלינו לווסת שני גורמים; תנועת נוזלים והולכת חום. לשני הגורמים הללו יש קשר חזק מכיוון שתנועת הנוזל יכולה לשפר את העברת החום. לדוגמה: קצב התנועה של הנוזל גבוה יותר, העברת החום גבוהה יותר.
מה ההבדל בין הסעה טבעית למאולצת?
הסעה טבעית היא שיטה להעברת חום שבה תנועת הנוזל מושפעת באמצעים טבעיים. הסעה מאולצת היא שיטה להעברת חום שבה תנועת הנוזל מושפעת מאמצעים חיצוניים.כאשר בוחנים את הגורמים המשפיעים על העברת החום, אין גורמים חיצוניים המשפיעים על העברת החום בהסעה טבעית בעוד שגורמים חיצוניים יכולים לגרום להעברת חום בהסעה מאולצת.
תנועת הנוזל בהסעה טבעית נוצרת כתוצאה משינוי צפיפות הנוזל בחימום. עם זאת, תנועת הנוזל בהסעה מאולצת נוצרת כתוצאה ממקור חיצוני כגון שאיבה, מאוורר, התקני יניקה. קירור ביצה מבושלת כשהיא נשמרת באוויר הרגיל, איבוד קרירות של פחית משקה קריר וכו' יכולים להיכלל כדוגמאות להסעה טבעית, ומיזוג אוויר, טורבינות קיטור וכו' הן דוגמאות להסעה מאולצת.
סיכום – הסעה טבעית לעומת מאולצת
הסעה היא בשתי צורות כמו הסעה טבעית והסעה מאולצת.ההבדל בין הסעה טבעית לכפויה הוא שבהסעה טבעית, האמצעים הטבעיים משפיעים על תנועת הנוזל ואילו בהסעה מאולצת, אמצעים חיצוניים משפיעים על תנועת הנוזל.
