Erinevus juhtivuse ja konvektsiooni vahel

Juhtivus vs konvektsioon | Mis on juhtivus? Mis on konvektsioon?

Juhtivus ja konvektsioon on kaks nähtust, mis esinevad soojuses ja termodünaamikas. Need kaks mõistet on soojusülekande mõistmisel väga olulised. Kiirgus koos juhtivuse ja konvektsiooniga moodustavad soojusülekande kolm vormi. Sellised väljad nagu termodünaamika, soojusmootorid, kunstlikud ilmastiku süsteemid, meteoroloogia ja isegi meie füsioloogia sõltuvad juhtivuse ja konvektsiooni põhimõtetest. Nendest väljadest hästi aru saamiseks on ülioluline omada head juhtivuse ja konvektsiooni mõistmist koos kiirgusega. Selles artiklis käsitleme, mis on juhtivus ja konvektsioon, juhtivuse ja konvektsiooni põhjus, nende sarnasused, millised on igapäevased juhtumid, mida me võime juhtivuse ja konvektsiooni tõttu jälgida, nende sarnasusi ja lõpuks nende erinevusi.

Mis on juhtivus?

Juhtivust määratletakse soojusenergia ülekandena ainepiirkondade vahel temperatuurigradiendi tõttu. Juhtivus võib toimuda mis tahes materjalis, kuid praktika osas kehtib juhtivus ainult tahkete ainete korral. Tahkete ainete kuumutamisel vibreerivad tahke aine aatomid ja molekulid kuumutamisel saadud kineetilise energia tõttu, nende vibreerivate aatomite kokkupõrked naaberaatomitega löövad naaberaatomid vibreerima, seega kanduvad vibratsioonid üle teibi teise otsa. kindel. Tahke aine pinnal olevad aatomid vabastavad vibratsiooni energia avatud ruumi. Ühtlase püsivarustuse korral, mille küljed on isoleeritud ja avatud on ainult kaks otsa, on soojusvoo kiirus võrdeline soojuse neeldumise ja temperatuurigradiendi pindalaga. Püsiseisund on siis, kui kõigi punktide vahel on termiline tasakaal, mis tähendab, et punkti temperatuur ei muutu ajaga. Gaasid ja vedelikud näitavad ka juhtivust, kuid see toimub molekulide otsese kokkupõrke vormis. Need ei vibreeri nagu tahked ained.

Mis on konvektsioon?

Konvektsioon on vedelike hulgiliikumisel kasutatav terminoloogia. Kuid selles artiklis peetakse konvektsiooni soojuskonvektsiooni vormis. Erinevalt juhtivusest ei saa konvektsioon toimuda kuivaines. Konvektsioon on energia ülekandmise protsess aine otsese ülekande kaudu. Vedelikes ja gaasides kuumutatakse altpoolt kuumutades vedeliku alumist kihti. Seejärel paisub kuumutatud õhukiht, olles vähem tihe kui jahe õhk; kuuma õhu kiht tõuseb konvektsioonivoolu kujul. Siis kogevad järgmised vedeliku kihid samu nähtusi. Vahepeal jahutatakse esimene kuuma õhu kiht maha ja see tuleb maha. See efekt loob juhtivuse, vabastades pidevalt alumistest kihtidest ülemisele kihile võetud soojuse. See on ilmastikusüsteemides väga oluline muster. Maakera pinnalt eraldub soojus selle mehhanismi kaudu atmosfääri ülemisse ossa.