Tag: konvektio

Syksy vielä rimpuilee viimeisillä voimillaan, mutta lähestyvä marraskuu ei voi enää jäädä huomaamatta täällä etelässäkään. On jokavuotista lihaskuntotestiä talvirenkaiden vaihdon kanssa. On saanut huhuilla talvitakkia pimeän komeron kätköistä kaiken aamukiireen keskellä. Ei aikaakaan, kun alkaa se ”missä on pipo ja käsineet?” -tuska. Saako tavaratalo taas jokavuotisen asiakkaan penkomaan laareistaan mystisistä nanothermokuiduista punottuja sormikkaita, joissa lämmönjohtavuuskin on kiiltäväkantisen brosyyrin mukaan puhdas nolla, ellei peräti negatiivinen! Aika näyttää.

Kylmyys tuntuu myös torpassa. Asukkaan ei ole pakko heti ensilumien tultua heittäytyä hankeen ja luovuttaa. Selvästi jotain tämä kansa on tehnyt oikein, kun kerran antrooppisen periaatteen mukaisesti kaiken tämän kylmyyden ja pakkasen keskellä olemme selviytyneet – ja olen tästä hyytävyydestä teille vielä kertomassa! Pitää tuntea vihollinen ja tietää, että kuinka sitä vastaan taistellaan. Ei saa jäädä hankeen makaamaan!

Lämpöenergia siirtyy kolmella päämekanismilla: johtumalla, säteilynä ja konvektion (kuljetuksen) avulla. Kuumaan teekuppiin asetettu metallilusikka alkaa melko pian lämmittämään sormia, joten materiaalien lämmönjohtavuuteen ja rakennuksien kylmäsiltojen katkaisuun kiinnitetään täällä huomiota. Vaikka ikkunamarkkinoilla ei nyt aivan ole Maxwellin demonin asuttamaa ikkunalasia, kyykkimässä siellä lasien välissä hiljaa ja lajittelemassa kylmiä sekä kuumia ilmamolekyylejä tarkasti oikealle puolelle lasia, on nykyaikainen ikkunalasi kohtalaisen hyvä menetelmä lämmön karkaamisen pysäyttämiseen. Lämpösäteily imeytyy lasiin, toki se myös säteilee sitä, mutta lienee kohtalainen kompromissi, jos näkyvän valon aallonpituuksia pitäisi saada sisään ja ulos. Lisäksi lasien välinen ilmakerros toimii lämmön johtumisen eristeenä. Aivan täydellinen ratkaisu ei ole, sillä termospullon kaltaista rakennetta ikkunasta on vaikea tehdä.

Lämpöenergian siirtoa kuljetuksella on kahdenlaista. Konvektio on läheisesti nosteeseen liittyvä lämpöenergian siirtomekanismi, missä lämmin ilma pyrkii aina kohoamaan ylöspäin. Advektio on väliaineen kuljettamana tapahtuvaa energian siirtoa, siis periaatteessa edellisen kaltaista, mutta tapahtuu aktiivisesti merivirtojen tai tuulen kuljettamana. Näitä kahta mekanismia on joskus vaikea erottaa toisistaan, mutta tärkeää on huomata, että konvektion vuoksi kissat viihtyvät korkeiden hyllyjen päällä. Alhaalla lattianrajassa ilma on aina kylmempää.

Konvektio mahdollistaa myös torppia lämmittävien takkojen ja savuhormien toimivuuden, mutta jostain se korvausilmakin on saatava. Pitäisi niin säästää, tilkitä ja tukita, mutta on se termospullossakin epäterveellistä asua.

Kalevalan 30. runo tietää kertoa Pakkasen, Puhurin pojan synnystä seuraavaa:

”Kukas Pakkasen imetti, kovan ilman kostutteli,
kun oli maammo maiotoinna, emonen utaretoinna?

”Kyyhyt Pakkasen imetti, kyy imetti, käärme syötti
nännillä nenättömillä, utarella uuttomalla;
pohjaistuuli tuuitteli, vilu ilma viihytteli
pahoilla pajupuroilla, here’illä hettehillä.

”Sai poika pahantapainen, tuli turmion-alainen.
Ei ollut nimeä vielä pojalla epäpäöllä.
Pantihin nimi pahalle: pantihinpa Pakkaseksi.
(Lähde: Kalevala)

Valokuva: Poikkileikkaus konvektioon perustuvasta retkikeittimestä. Lähde: commons.wikimedia.org Hobo_stove_convection_2.jpg , Julkaistu GNU Free Documentation -lisenssin alla. Käyttäjä Dontpanic, ”Cutaway illustration of a hobo stove including air convection. Done in Cinema 4D.”