Різниця між провідністю і конвекцією

Проведення проти конвекції | Що таке провідність? Що таке конвекція?

Провідність і конвекція - це два явища, що зустрічаються в теплі та термодинаміці. Ці два поняття дуже важливі, коли йдеться про розуміння передачі тепла. Випромінювання разом із провідністю та конвекцією складають три форми передачі тепла. Такі принципи, як термодинаміка, теплові двигуни, системи штучної погоди, метеорологія і навіть наша фізіологія залежать від принципів провідності та конвекції. Для того, щоб добре розуміти ці поля, важливо добре розуміти провідність та конвекцію разом із випромінюванням. У цій статті ми розглянемо, що таке провідність і конвекція, причина провідності та конвекції, їх подібність, які щоденні випадки ми можемо спостерігати через провідність і конвекцію, їх схожість і нарешті їх відмінності.

Що таке провідність?

Провідність визначається як передача теплової енергії між областями речовини за рахунок градієнта температури. Проведення може траплятися в будь-якому матеріалі, але що стосується практики, то провідність застосовується лише до твердих тіл. Коли тверді речовини нагріваються, атоми та молекули всередині твердого тіла вібрують завдяки кінетичній енергії, отриманій від нагрівання, зіткнення цих вібраційних атомів із сусідніми атомами викликає вібрацію сусідніх атомів, отже, коливання переносяться на інший кінець твердий. Атоми на поверхні твердого тіла вивільняють енергію від вібрації у відкритий простір. Для рівномірного стрижня в сталому стані з ізольованими сторонами і піддаються лише два кінці, швидкість теплового потоку прямо пропорційна площі поглинання тепла та градієнту температури. Стаціонарний стан - це коли існує теплова рівновага між усіма точками, а значить, температура точки не змінюється з часом. Гази і рідини також демонструють провідність, але це у вигляді прямих зіткнень молекули. Вони не вібрують, як тверді речовини.

Що таке конвекція?

Конвекція - це термінологія, що використовується для об'ємних рухів рідин. Однак у цій статті конвекція прийнята у вигляді теплової конвекції. На відміну від кондукції, конвекція не може відбуватися в твердих тілах. Конвекція - це процес передачі енергії шляхом прямої передачі речовини. У рідинах та газах при нагріванні знизу нижній шар рідини буде нагріватися. Потім нагрітий шар повітря розширюється, будучи менш щільним, ніж прохолодне повітря; шар гарячого повітря піднімається у вигляді конвекційного струму. Тоді наступний шар рідини відчуває ті самі явища. Тим часом перший шар гарячого повітря охолоджується, і він зійде. Цей ефект створює кондуктивну петлю, постійно випускаючи тепло, що відводиться від нижніх до верхніх шарів. Це дуже важлива закономірність у погодних системах. Тепло з поверхні землі за цим механізмом виділяється у верхню атмосферу.