Čini se da šta može biti jednostavnije od kapi? Ali ispostavilo se da ovaj fizički objekt ima mnogo tajni.

Kakav je oblik kapi?

Vrlo često padajuće kapi su prikazane na sljedeći način:

Ova slika nije tačna. U stvari, tokom pada, kap je u bestežinskom stanju, a sile površinskog napona joj daju sferni oblik. Ne zaboravite da voda ima dovoljan koeficijent površinske napetosti:

σ= 72,86·10 -3 N/m

Ideja da kap ima izduženi, šiljasti vrh je zbog činjenice da osoba može razlikovati njene obrise samo tokom procesa njenog formiranja. Kap brzo pada, a osoba nije u stanju odrediti njen oblik:

Međutim, osim sila površinskog napona, mogu djelovati i druge sile koje će utjecati i na oblik kapi. Evo šta Wikipedija kaže o tome:

Oblik kapi određen je kombinovanim djelovanjem površinske napetosti i drugih vanjskih sila (prvenstveno gravitacije, a pri velikim brzinama - aerodinamičkih sila). Mikroskopske kapi, za koje gravitacija ne igra odlučujuću ulogu, imaju oblik lopte - tijela s minimalnom površinom za dati volumen. Velike kapi u zemaljskim uslovima imaju sferni oblik samo ako su gustine tečnosti kapi i njenog okruženja jednake.
Kapi kiše koje padaju pod uticajem gravitacije, pritisak nadolazećeg vazdušnog toka i površinski napon uzimaju izduženog oblika. Na nenavlaženim površinama kapljice poprimaju oblik spljoštene lopte.

Ne zaboravite da se u kapi mogu pojaviti vibracije, zbog čega će se valovi širiti duž njene površine. Za više informacija o ovome i više, predlažem da pogledate video snimljen na ISS-u, u uslovima potpunog bestežinskog stanja, astronaut Don Pettit eksperimentiše sa kapljicom (vodeni mehur) prečnika 130 mm!:

Navikli smo na ideju da kap ima oblik lopte. Zapravo, gotovo nikada nije lopta, iako ovaj oblik daje najmanji volumen.

Kap koja leži na horizontalnoj površini je spljoštena. Složen oblik ima kap koja pada u vazduh. I samo kap u bestežinskom stanju poprima sferni oblik.

Velika sovjetska enciklopedija sadrži trenutne fotografije padajućih kapi kiše. Konkretno, kapljica promjera 6 mm ima oblik blizak obliku klobuka gljive; Kapljice manjeg prečnika imaju oblik blizak lopti.

Formiranje kapi može se opisati sa tri karakteristična stanja. Stanje A odgovara početku formiranja kapi: površina tekućine na kraju cijevi je horizontalna, polumjer njene zakrivljenosti je vrlo velik, sile površinskog napona usmjerene su okomito na zid cijevi i ne sprečavajte da tečnost iscuri. Nakon kratkog vremena, kap prelazi u stanje B, koje karakterizira najveća Laplaceova sila, koja usporava brzinu stvaranja kapljica, a samim tim i otjecanje. U ovom stanju, polumjer zakrivljenosti površine je r. Tada se volumen kapi povećava, prelazi u stanje B, koje karakterizira glavnu fazu formiranja kapi: Laplaceova sila je velika, ali manja nego u stanju B, i dalje opada s povećanjem radijusa kapi; vrijeme akumulacije mase potrebne za odvajanje je dugo u odnosu na vrijeme prijelaza iz stanja A u stanje B, brzina oticanja dalje opada.

Radijus pada

Pad kišne kapi, zbog relativnosti mehaničkog kretanja, može se, u prvoj aproksimaciji, zamijeniti uzdizanjem kapi u uzlaznom strujanju zraka.

Ponovili smo eksperiment opisan u časopisu. Kapi su stavljene u struju zraka pomoću medicinske šprice. Da bi se to postiglo, kraj igle je stavljen u mlaz zraka, a polaganim istiskivanjem vode iz šprica dobivale su se kapi različite zapremine. Kapi zbog vlaženja mogu ostati na igli neko vrijeme. U ovom trenutku možete jasno uočiti oblik kapi. Nakon nekog vremena, kap padne s vrha igle i visi u zraku nekoliko sekundi. Ovo vrijeme je dovoljno da se ispitaju oblici kapi različitih veličina ili ih fotografišu.

U toku istraživanja pokazalo se da kapi malog prečnika zapravo imaju oblik blizak lopti, a kapi većeg prečnika imaju oblik koji podseća na klobuk pečurke.

Promatranje raspadanja kapi u prsten i interakcije prstenova

Odlučili smo da promatramo raspadanje kapi u prsten kako bismo provjerili valjanost podataka koje su iznijeli autori o ponašanju kapi mastila na površini i unutar vode. Tokom eksperimenta zabilježili smo da gušća tekućina teži prema dolje prema zakonima koje opisuje Rayleigh-Taylor nestabilnost, uz nastanak vrtloga.

Za to smo koristili prozirnu staklenu posudu koja je bila napunjena vodom. Odabrane su kapilare različitih prečnika i na taj način dobijene kapi različitih radijusa.

Ponašanje kapi tinte ovisi o nekoliko parametara: ako tekućina ima veliku gustoću, na primjer, otopina kuhinjske soli, ili kap padne s velike visine i velikom brzinom udari u površinu tekućine, tada se razbije na komade i ne prodire duboko u tečnost. Ali ako je gustoća tekućine nešto manja od gustoće tinte, a kap padne s visine od nekoliko centimetara, tada se s njom događaju zanimljive transformacije.

Ako pažljivo donesete kapljicu tinte na samu površinu i dodirnete je, kap će se trenutno uvući u vodu i početi se kretati prema dolje velikom brzinom. Kap dobija ovu brzinu pod uticajem međusobnog privlačenja molekula tečnosti. Sile koje nastaju u ovom slučaju nazivaju se silama površinskog napona jer uvijek teže da smanje slobodnu površinu tekućine, povlačeći je prema unutra i izravnavaju sve neravnine na njoj.

Isprva, kapljica mastila uranja u vodu velikom brzinom, ali onda se njeno kretanje usporava. Razlog za ovo kretanje je Arhimedova sila, koja gotovo uravnotežuje silu gravitacije i silu trenja između kapi i vode koja miruje. Budući da sila trenja djeluje samo na vanjsku površinu kapi, nakon što prijeđe nekoliko centimetara, kap se pretvara u rotirajući prsten.

Mehanizam formiranja vrtložnog prstena je prilično jednostavan: bočna površina kapi usporava mirna voda i počinje zaostajati za unutrašnjim dijelom. Mjesto neuspjele sredine zauzima čista voda.

Prsten ne ostaje dugo savršeno okrugao: njegova rotacija se usporava, a na njemu se pojavljuju izbočine i udubljenja. Ovaj fenomen se naziva Rayleigh-Taylor nestabilnost, a sastoji se u činjenici da sloj teške tečnosti koji leži na sloju lakše tečnosti može biti u ravnoteži, ali će ta ravnoteža biti nestabilna. Čim se granica između tekućina malo savije, teška tekućina će jurnuti u udubljenja, a lagana tekućina će početi da pluta, povećavajući oticanje. Ovo je potpuno prirodno: tečnosti imaju tendenciju da zauzmu položaj stabilne ravnoteže, kada je laka na vrhu, a teška na dnu.

Kretanje mlaza u stacionarnoj tečnosti u mnogome podseća na kretanje pojedine kapi: pod dejstvom viskoznih sila na kraju mlaza ponovo nastaje vrtložni prsten, koji za nekoliko sekundi, ispod uticaj Rayleigh-Taylor nestabilnosti, sam će generisati 2-3 mlaza. Ovaj proces "pupanja" se ponavlja nekoliko puta dok mastilo ne dođe do dna tegle, ostavljajući trag za sobom.

Prilikom proučavanja interakcije vrtložnih prstenova, u trenutku kada su na istoj visini, oni počinju da stupaju u interakciju jedni s drugima. Postoje tri moguća slučaja.

Prvi slučaj je kada drugi prsten prestigne prvi bez dodirivanja. Događa se sljedeće. Prvo, čini se da protok vode iz oba prstena gura prstenove jedan od drugog. Drugo, detektuje se protok mastila iz prvog prstena u drugi: tokovi vode drugog prstena su intenzivniji i nose mastilo sa sobom. Ponekad dio ove tinte prolazi kroz drugi prsten, što rezultira formiranjem novog malog prstena. Tada se prstenovi počinju dijeliti, tada nismo mogli primijetiti ništa zanimljivo.

Drugi slučaj je kada drugi prsten dodirne prvi prilikom preticanja. Kao rezultat toga, intenzivniji tokovi drugog prstena uništavaju prvi. Po pravilu, novi mali vrtlozi se formiraju od ugruška mastila preostalog od prvog prstena.

Treći slučaj je kada prstenovi doživljavaju centralni udar. U ovom slučaju, drugi prsten prolazi kroz prvi i smanjuje se u veličini, dok se prvi, naprotiv, širi. Kao iu prethodnim slučajevima, to se događa zbog međusobnog djelovanja vodenih tokova iz jednog prstena u drugi. Nakon toga, prstenovi se počinju dijeliti.

Astronaut koji se nalazio na orbitalnoj svemirskoj stanici koja leti oko Zemlje iscijedio je kap tečnosti iz epruvete sa svemirskom ishranom, koja je počela da leti oko kabine stanice. Kakav će oblik poprimiti ovaj pad?

Objasnite svoj odgovor.

Površinski napon tečnosti

Ako uzmete tanku, čistu staklenu cijev (koja se zove kapilara), postavite je okomito i njen donji kraj uronite u čašu vode, voda u cijevi će se podići na određenu visinu iznad nivoa vode u čaši. Ponavljanjem ovog eksperimenta sa cijevima različitih promjera i sa različitim tekućinama, može se ustanoviti da je visina podizanja tekućine u kapilari različita. U uskim cijevima ista tekućina raste više nego u širokim. U ovom slučaju, u istoj cijevi, različite tekućine se dižu na različite visine. Rezultati ovih eksperimenata, kao i niz drugih efekata i pojava, objašnjavaju se prisustvom površinskog napona tečnosti.

Pojava površinske napetosti nastaje zbog činjenice da molekuli tekućine mogu komunicirati i jedni s drugima i s molekulima drugih tijela - čvrstih, tekućih i plinovitih - s kojima su u kontaktu. Molekuli tečnosti koji se nalaze na njenoj površini „postoje“ u posebnim uslovima- dolaze u kontakt sa drugim molekulima tečnosti i sa molekulima drugih tela. Dakle, ravnoteža površine tečnosti se postiže kada zbir svih sila interakcije između molekula koji se nalaze na površini tečnosti i drugih molekula postane nula. Ako molekuli na površini tekućine djeluju pretežno s molekulima same tekućine, tada tekućina poprima oblik koji ima minimalnu slobodnu površinu. To je zbog činjenice da je za povećanje slobodne površine tekućine potrebno premjestiti molekule tekućine iz njene dubine na površinu, za što je potrebno "razdvojiti" molekule smještene na površine, odnosno da rade protiv sila njihovog međusobnog privlačenja. Dakle, stanje tečnosti sa minimalnom površinom slobodne površine je najpovoljnije sa energetske tačke gledišta. Površina tečnosti se ponaša kao rastegnuti elastični film - teži da se skupi što je više moguće. Upravo zbog toga je nastao termin „površinski napon“.

Gornji opis može se ilustrirati korištenjem Plateauovog iskustva. Ako stavite kap anilina u otopinu kuhinjske soli, odabirom koncentracije otopine tako da kap pluta unutar otopine, u stanju indiferentne ravnoteže, tada će kap pod utjecajem površinske napetosti poprimiti sferni oblik. oblik, od među

Od svih tijela, lopta ima najmanju površinu za dati volumen.

Ako molekuli na površini tekućine dođu u kontakt s molekulima čvrste tvari, tada će ponašanje tekućine ovisiti o tome koliko snažno molekuli tekućine i čvrste tvari međusobno djeluju. Ako su sile privlačenja između molekula tekućine i čvrste tvari jake, tada će tekućina težiti širenju po površini čvrste tvari. U ovom slučaju kažu da tečnost dobro vlaži čvrstu materiju (ili je potpuno vlaži). Primjer dobrog vlaženja je voda dovedena u kontakt sa čistim staklom. Kap vode stavljena na staklenu ploču odmah se razlije po njoj u tankom sloju. Upravo zbog dobrog vlaženja stakla vodom uočava se porast nivoa vode u tankim staklenim cijevima. Ako sile privlačenja molekula tekućine međusobno značajno premašuju sile njihovog privlačenja na molekule čvrstog tijela, tada će tekućina težiti da poprimi takav oblik da je površina njenog kontakta s čvrstim tijelom što manja koliko je to moguće. U ovom slučaju kažu da tečnost ne vlaži čvrstu materiju dobro (ili je ne navlaži u potpunosti). Primjer slabog vlaženja su kapljice žive stavljene na staklenu ploču. Imaju oblik gotovo sferičnih kapi, blago deformiranih zbog gravitacije. Ako kraj staklene kapilare spustite ne u vodu, već u posudu sa živom, tada će njen nivo biti niži od nivoa žive u posudi.

Rješenje.

1. Kap će poprimiti oblik lopte.

2. Svi objekti na orbitalnoj stanici su u bestežinskom stanju, tako da će oblik kapi biti određen samo površinskim naponom. Zbog toga će kapljica pokušati poprimiti oblik u kojem je površina minimalna, odnosno oblik lopte.

Agregatna i fazna stanja materije. Kada se razmatraju karakteristike ponašanja materije u svemirskim uslovima, često se koriste koncepti kao što su agregatna i fazna stanja, faza i komponente. Hajde da definišemo ove koncepte.

Agregatna stanja tvari razlikuju se po prirodi toplinskog kretanja molekula ili atoma. Obično govore o tri agregatna stanja - gasovitom, čvrstom i tečnom. U plinovima, molekule gotovo nisu vezane privlačnim silama i slobodno se kreću, ispunjavajući cijeli spremnik. Strukturu kristalnih čvrstih materija karakteriše visok red - atomi se nalaze na čvorovima kristalne rešetke, u blizini kojih vrše samo termičke vibracije. Kao rezultat toga, kristalna tijela imaju strogo ograničen oblik, a kada se pokušava nekako promijeniti, pojavljuju se značajne elastične sile koje se suprotstavljaju takvoj promjeni.

Uz kristale, poznata je još jedna vrsta čvrstih materija - amorfne čvrste materije. Glavna karakteristika unutrašnje strukture amorfnih čvrstih tela je nedostatak potpunog reda: samo u rasporedu susednih atoma uočava se red, koji je zamenjen haotičnim rasporedom njih u odnosu jedan prema drugom na većim udaljenostima. Najvažniji primjer amorfnog stanja je staklo.

Isto svojstvo - poredak kratkog dometa u rasporedu susjednih atoma - posjeduje supstanca u tekućem agregatnom stanju. Iz tog razloga promjena volumena tekućine ne uzrokuje nastanak značajnih elastičnih sila u njoj, a u normalnim uvjetima tekućina poprima oblik posude u kojoj se nalazi.

Ako se tvar sastoji od nekoliko komponenti (hemijskih elemenata ili spojeva), tada njena svojstva zavise od relativne koncentracije ovih komponenti, kao i od temperature, pritiska i drugih parametara. Za karakterizaciju konačnog proizvoda formiranog takvom kombinacijom komponenti koristi se koncept faze. Ako se dotična tvar sastoji od homogenih dijelova međusobno susjednih, čija su fizička ili kemijska svojstva različita, tada se takvi dijelovi nazivaju fazama. Na primjer, mješavina leda i vode je dvofazni sistem, a voda u kojoj je otopljen zrak je jednofazni sistem, jer u ovom slučaju nema međuprostora između komponenti.

Fazno stanje je koncept zasnovan na strukturnom predstavljanju pojma “faza”. Fazno stanje tvari određeno je samo prirodom međusobnog rasporeda atoma ili molekula, a ne njihovim relativnim kretanjem. Prisustvo dugog dometa (potpuni red) odgovara kristalnom faznom stanju, kratkog dometa - amorfnom faznom stanju, potpuno odsustvo reda - gasovitom faznom stanju.

Fazno stanje se ne poklapa nužno sa agregatnim stanjem. Na primjer, amorfno fazno stanje odgovara uobičajenom tekućem agregacijskom stanju i čvrstom staklastom stanju. Čvrsto agregacijsko stanje odgovara dvije faze - kristalnoj i amorfnoj (staklastoj).

Rice. 2. Dijagramp-T ravnoteža jednokomponentnog sistema

Prijelaz tvari iz jednog faznog stanja u drugo naziva se fazni prijelaz ili transformacija. Ako dvije ili više različitih faza neke supstance na datoj temperaturi i pritisku postoje istovremeno, u kontaktu jedna s drugom, onda govore o faznoj ravnoteži. Na sl. Slika 2 prikazuje, kao primjer, dijagram fazne ravnoteže jednokomponentnog sistema, ucrtan u koordinatama pritiska ( r) - temperatura ( T). Ovdje je izobara (tj. ravna linija konstantnog pritiska) ah-ah odgovara direktnim prelazima čvrsto - tečnost (topljenje i skrućivanje) i tečnost - gas (isparavanje i kondenzacija), izobara s-s- prelaz čvrstog gasa (sublimacija) i izobara in-in- koegzistencija sve tri faze u takozvanoj trostrukoj tački, na određenim vrijednostima r I T.

Uticaj bestežinskog stanja na tečnost. Kako gravitacija utiče na ponašanje materije u različitim agregatnim stanjima? IN čvrste materije atomi i molekuli su raspoređeni u strogo definisanom redu, a sila gravitacije ne može imati značajan uticaj na procese koji se odvijaju u ovom stanju.

Ova sila može značajnije uticati na procese u gasovima. Poznato je, na primjer, da u uvjetima neravnomjernog zagrijavanja različitih slojeva plina u atmosferi dolazi do slobodne konvekcije pod utjecajem gravitacije, odnosno uređene izmjene plina između ovih slojeva. U uslovima bestežinskog stanja, ovaj efekat se možda neće pojaviti.

Ali sila gravitacije posebno snažno utiče na tečnost. Prilikom prelaska u bestežinsko stanje u tečnosti nestaje Arhimedova sila koja deluje na komponente različite gustine i dovodi do njihovog razdvajanja, menja se priroda konvekcijskih struja, povećava se relativna uloga međumolekularnih interakcija u tečnosti i njeno slobodno zadržavanje izvan posuda (fenomen levitacije) postaje moguća. Iz ovih razloga, razmotrimo detaljnije procese koji se odvijaju u tečnosti.

Kao i u gasu, molekuli u tečnosti ne održavaju stalan položaj, već se zbog toplotne energije kreću od mesta do mesta. Ako čestice jedne vrste prevladavaju na bilo kojem mjestu u tekućini, onda zbog češćih sudara jedna s drugom postupno prelaze u zonu gdje je njihova koncentracija niža. Ovaj proces se naziva difuzija. Zbog difuzije tokom vremena tčestice se pomjeraju za razdaljinu X = (2Dt) 1/2 , gdje D- koeficijent difuzije. Ako posmatramo čestice kao sfere poluprečnika r, To D = W · (?? r) –1 . Evo W- toplotna energija čestica, ? - viskoznost tečnosti, koja jako zavisi od njene temperature. Kada se tečnost ohladi, viskoznost se povećava i procesi difuzije se u skladu s tim usporavaju.

Ako promjena koncentracije čestica iste vrste na udaljenosti ? x unutar tečnosti jednak je ? With, tada broj čestica mora proći kroz jediničnu površinu za 1 s I = - D? c/? x.

Tečnost može sadržavati nekoliko komponenti istovremeno. Ako je sadržaj jedne od komponenti nizak, onda se takva komponenta smatra nečistoćom. Ako je u početnom trenutku nečistoća neravnomjerno raspoređena u tekućini, tada procesi difuzije u tekućini dovode do uspostavljanja ujednačene raspodjele (homogenizacije).

U nekim slučajevima tečnost može sadržavati komponente različite gustine. Na Zemlji, pod uticajem Arhimedove sile, ove komponente se postepeno odvajaju (npr. od mleka nastaju kajmak i obrano mleko). U bestežinskom stanju ovo razdvajanje ne postoji, a nakon skrućivanja takvih tečnosti mogu se dobiti supstance sa jedinstvenim svojstvima. Tečnost može sadržavati i faze koje se ne miješaju jedna s drugom, na primjer, kerozin i vodu. Na Zemlji se između njih formiraju jasne granice. Kod nulte gravitacije, miješanjem možete dobiti stabilnu smjesu koja se sastoji od malih kapi jedne i druge faze. Nakon skrućivanja, iz takvih mješavina različitih faza mogu se dobiti homogeni kompozitni materijali, pjenasti metali itd.

Pojava međufaza između različitih faza u tekućini povezana je s prisustvom površinske napetosti, odnosno kapilarne sile, koja nastaje zbog interakcije između molekula tekućine. Površinska napetost se može uporediti sa silom koja vraća žicu u prvobitno stanje kada je muzičar pokuša povući u stranu. To je sila površinske napetosti koja uzrokuje da kapljice padaju iz loše zatvorene slavine, a ne tanki mlaz vode koja teče. Ali na Zemlji su ove kapi male: sila gravitacije je mnogo veća od sila površinske napetosti i razdire ih prevelike. U nultoj gravitaciji ništa ne može spriječiti stvaranje vrlo velikih kapi, a tekuće tijelo, prepušteno samo sebi, poprimiće sferni oblik.

U stvarnosti, na svemirskom brodu, zbog različitih vrsta malih ubrzanja, stanje bestežinskog stanja je narušeno. Ako r- poluprečnik sfere, čiji oblik tečnost poprima, tada je kapilarna sila koja deluje na nju približno jednaka? r, Gdje? - koeficijent površinskog napona. Veličina inercijalnih sila koje djeluju na fluid jednaka je? gr 3, gdje? - gustina tečnosti, g- nisko ubrzanje. Očigledno će se igrati efekti površinske napetosti glavna uloga, kada? · (? gr 2) –1 > 1. Ovaj uslov određuje mogućnost dobijanja, u stanju blizu bestežinskog stanja, tečnih sfera poluprečnika r. Takve tečne sfere na svemirskim letjelicama mogu biti u slobodnom plutajućem stanju kada za njihovo držanje nisu potrebni nikakvi brodovi. Ako je u pitanju tečna talina, onda kada se stvrdne na Zemlji, štetne nečistoće dolaze sa zidova posude. U svemiru je moguće bez posude i samim tim dobiti čistije supstance.

Prijenos topline i mase u nultoj gravitaciji. Prelazak u bestežinsko stanje takođe ima značajan uticaj na procese prenosa toplote i mase u tečnostima i gasovima. Prijenos topline se može ostvariti kondukcijom, konvekcijom ili zračenjem, ili bilo kojom kombinacijom ovih mehanizama. Toplotno provođenje je proces prijenosa topline iz zone s višom temperaturom u zonu gdje je temperatura niža, difuzijom molekula srednjeg sloja između ovih zona. Iz tog razloga, koeficijent toplotne provodljivosti je proporcionalan koeficijentu difuzije.

Prijenos topline zračenjem karakterističan je uglavnom za čvrste tvari i tekućine i događa se na prilično visokim temperaturama. Procesi prijenosa topline zračenja i toplinske provodljivosti ne zavise ni od gravitacije ni od sila male mase koje djeluju na letjelicu.

Konvektivni prijenos topline je druga stvar. Konvekcija je prijenos topline u tečnom ili plinovitom mediju makroskopskim kretanjem tvari ovog medija. Već gore spomenuto najjednostavniji primjer konvekcija - slobodna (ili prirodna) konvekcija koja nastaje kao rezultat neravnomjerne raspodjele temperature u mediju koji je podložan dejstvu sila mase (na primjer, sile gravitacije ili inercije uzrokovane malim ubrzanjima na svemirskoj letjelici). Svatko može lako primijetiti ovu pojavu kod kuće u bilo kojem kotlu, kada slojeva tekućine ima više visoka temperatura i kao rezultat toga, niža gustina će isplivati ​​i sa sobom nositi toplotu, a na njihovom mestu, na vrućem dnu kotla, potonuće hladniji i gušći slojevi.

Relativna uloga prijenosa topline zbog slobodne konvekcije i toplinske provodljivosti određena je Rayleighovim brojem:

Evo g- ubrzanje koje djeluje na sistem, L- karakteristična veličina sistema, ? - koeficijent volumetrijskog širenja, ? T- temperaturna razlika u okolini, ? - koeficijent toplotne provodljivosti, ? - viskoznost medija. Iz toga slijedi da u uslovima koji se približavaju bestežinskom stanju ( g > 0), Ra> 0, pa se stoga uloga konvekcije koja dovodi do efektivnog miješanja medija može zanemariti.

Ovaj zaključak ima dvostruko značenje. Prvo, doprinos konvekcije procesima prijenosa topline je smanjen, a prijenos topline se odvija sporijim procesom toplinskog provođenja. Drugo, isključivanje konvekcijskih struja u mediju dovodi do činjenice da glavnu ulogu u prijenosu mase neće imati makroskopska kretanja tvari, već procesi difuzije. A to, pak, otvara mogućnost dobivanja tvari u kojima će raspodjela nečistoća biti mnogo ravnomjernija nego na Zemlji.

Osim slobodne konvekcije, postoji niz drugih efekata konvekcije, od kojih neki zavise od sila mase, dok drugi ne. Poznata je i prisilna konvekcija koja nastaje pod utjecajem nekog vanjskog faktora (npr. miješalice, pumpe itd.). U prostornim uslovima, ova vrsta konvekcije se koristi kako bi se osigurala potrebna brzina odvođenja topline iz pogonskih jedinica.

Kao primjer konvekcije koja ne zavisi od masenih sila ističemo termokapilarnu konvekciju, koja se izražava u činjenici da valovi mogu nastajati i širiti se na granici tekuće faze. Kapilarni valovi su uzrokovani promjenama temperature, zbog čega koeficijent površinske napetosti nije konstantan duž površine. Ova vrsta konvektivnog strujanja očigledno ne zavisi od vrednosti g i može dovesti do pogoršanja homogenosti materijala dobijenih u svemirskim uslovima. Način plaćanja štetne posljedice Ovaj efekat je smanjenje stvarnih temperaturnih razlika duž interfejsa.