Corrents de convecció i termoclina

Guia de l’estudiant

Primera part. Convecció


Observeu el muntatge que teniu a la figura 4.
Tenim una massa d’aigua amb dos termòmetres o sensors de temperatura i un sistema d’escalfament. Abans de fer res, els dos termòmetres marquen la mateixa temperatura.


Quan es connecti l’escalfament, continuaran marcant les mateixes temperatures? Expliqueu el perquè de la vostra suposició.

 

 

Si el que s'utilitza són sensors de temperatura connectats a un sistema de captació de dades, com creieu que serà la gràfica de la variació de temperatura amb el temps per a cada sensor? Feu el dibuix, si pot ser en dos colors diferents.




Fig. 4

Un cop s’ha desconnectat els sistema d’escalfmentr, què marquen ara els dos termòmetres?

 

 

Quines gràfiques han sortit?

 

 

Coincideixen els valors amb el que havíeu previst? Com ho expliqueu?



Fig. 5

Ara hem canviat la posició del sistema de calefacció, tal com es veu a la figura 6.


Quina és ara la vostra previsió?

 

 

Marcaran el mateix els dos termòmetres?

 

 

Com seran les gràfiques d’evolució de la temperatura en funció del temps?

 

 

Expliqueu en què es basa la vostra predicció.

 

 

En quin dels dos casos s’han format corrents de convecció?

 

 

Quines condicions s’ha de donar perque es formin aquests corrents?

 

 

Podríeu fer una gràfica en la qual, amb fletxes, es mostri com creieu que es mouen aquests corrents d’aigua dins el vas?

 


Fig. 6

Imagineu que en una habitació, es col•loca un radiador de calefacció prop del sostre, tal com indica el dibuix de la dreta (figura 7).


Discutiu si el sistema de calefacció serà eficaç o no.

 


Quan hem retirat la resistència d’immersió en el primer muntatge, ens han quedat dues capes d’aigua a diferents temperatures.



Fig. 7

Remeneu l’aigua del vas, mesureu-ne la temperatura a intervals curts i intenteu dibuixar una gràfica de com evoluciona la temperatura mentre remeneu.

 

Segona part. Termoclina

Observeu la distribució de capes d’aigua; hi podeu veure tres colors diferenciats: el groc, el blau i l’aparició d’una capa de color verd més prima.


Què creieu que causa la formació d’aquesta capa de diferent color?

 


Quina importància pot tenir això en la renovació i circulació de les aigües en un mar on es dóna el fenomen de la termoclina?

 


A mesura que passa el temps, la capa de color verd es va fent més ampla. Per què?





Fig. 8

 

 Autor d'aquesta pągina: Josep Coromines és professor de Física i Química a l'Escola Pia de Sitges.

 

Aquesta obra estą subjecta a una
Llicčncia de Creative Commons
Creative Commons License