Провеждане срещу конвекция | Какво е проводимост? Какво е конвекция?
Провеждането и конвекцията са две явления, срещани в топлината и термодинамиката. Тези две концепции са много важни, когато става въпрос за разбиране на преноса на топлина. Радиацията заедно с проводимостта и конвекцията съставляват трите форми на топлопредаване. Области като термодинамика, топлинни двигатели, изкуствени метеорологични системи, метеорология и дори нашата физиология зависят от принципите на проводимост и конвекция. Жизненоважно е да имате добро разбиране за проводимост и конвекция заедно с радиацията, за да имате добро разбиране за тези полета. В тази статия ще обсъдим какво представляват проводимостта и конвекцията, причината за проводимостта и конвекцията, техните прилики, какви са ежедневните инциденти, които можем да наблюдаваме поради проводимостта и конвекцията, техните прилики и накрая разликите.
Какво е проводимост?
Проводимостта се определя като пренос на топлинна енергия между областите на материята поради температурен градиент. Провеждането може да се случи във всеки материал, но що се отнася до практиката, проводимостта се прилага само за твърди вещества. Когато твърдите вещества се нагряват, атомите и молекулите вътре в твърдото вещество вибрират поради кинетичната енергия, получена от нагряването, сблъсъците на тези вибриращи атоми със съседните атоми карат съседните атоми да вибрират, следователно вибрациите се прехвърлят в другия край твърдо. Атомите на повърхността на твърдото вещество освобождават енергията от вибрациите в откритото пространство. За равномерен прът в стабилно състояние със страни, изолирани и само двата края са изложени, скоростта на топлинния поток е право пропорционална на площта на поглъщане на топлина и температурен градиент. Стационарното състояние е, когато има топлинно равновесие между всички точки, което означава, че температурата на една точка не се променя с времето. Газовете и течностите също показват проводимост, но това е под формата на директни сблъсъци на молекули. Те не вибрират като твърди вещества.
Какво е конвекция?
Конвекцията е терминологията, използвана за насипни движения на течности. В тази статия обаче конвекцията се приема под формата на конвекция на топлина. За разлика от проводимостта, конвекцията не може да се осъществи в твърди частици. Конвекцията е процес на предаване на енергия чрез директен трансфер на материя. В течности и газове, когато се нагрява отдолу, долният слой на течността ще се нагрява. След това нагретият въздушен слой се разширява, като е по-малко плътен от хладния въздух; слоят горещ въздух се издига под формата на конвекционен ток. Тогава следващият флуиден слой изпитва същите явления. Междувременно първият слой с горещ въздух вече се охлажда и той ще слезе. Този ефект създава проводимост, непрекъснато освобождавайки топлината, отведена от долните слоеве към горните слоеве. Това е много важен модел в метеорологичните системи. Топлината от повърхността на земята се освобождава в горните слоеве на атмосферата по този механизъм.
Каква е разликата между проводимост и конвекция?
• Провеждането се случва във всички среди, докато конвекцията не е възможна в твърди частици.
• Конвекцията включва поток от материя в насипно състояние, докато кондукцията включва материя, вибрираща около неподвижна точка.
• В затворена система загубата на топлина от конвекция не е възможна, но е възможна загуба на топлина от проводимост.
