Konvektsiooni ja kiirguse erinevus

Konvektsioon vs kiirgus

Konvektsioon ja kiirgus on kaks soojuse valdkonnas arutatavat protsessi. Konvektsioon on soojusülekande meetod liikuvate osakeste abil. Kiirgus ei vaja energia edastamiseks osakesi ega keskkonda. Mõlemad protsessid on paljudes valdkondades väga olulised. Neid mõisteid kasutatakse laialdaselt soojus- ja termodünaamikas, atmosfääriteaduses, ilmaanalüüsis, kliimaanalüüsis, vedeliku mehaanikas ja isegi arstiteadustes. Nendes valdkondades, kus neid mõisteid kasutatakse palju, on ülioluline omada neist mõistetest õiget mõistmist. Selles artiklis räägime sellest, mis on konvektsioon ja kiirgus, nende määratlused, konvektsiooni ja kiirguse rakendused, sarnasused ja lõpuks erinevus konvektsiooni ja kiirguse vahel.

Mis on kiirgus?

Elektromagnetiline kiirgus või üldtuntud kiirgus või EM-kiirgus on soojusülekande meetod. Elektromagnetilist kiirgust pakkus esmakordselt välja James Clerk Maxwell. Seda kinnitas hiljem Heinrich Hertz, kes produtseeris edukalt esimese EM-i laine. Maxwell tuletas elektriliste ja magnetiliste lainete lainekuju ja ennustas nende lainete kiirust edukalt. Kuna see lainekiirus oli võrdne valguse kiiruse eksperimentaalse väärtusega, tegi Maxwell ka ettepaneku, et valgus oli tegelikult EM-lainete vorm. Elektromagnetilistel lainetel on nii elektriväli kui ka magnetväli, mis võnkuvad üksteisega risti ja laine levimissuunaga risti. Kõigil elektromagnetilistel lainetel on vaakumis sama kiirus. Elektromagnetilise laine sagedus otsustab selles salvestatud energia. Hiljem näidati kvantmehaanikat kasutades, et need lained on tegelikult lainete paketid. Selle paketi energia sõltub laine sagedusest. See avas aine laine - osakeste kahesuse välja. Nüüd on näha, et elektromagnetilist kiirgust võib käsitleda lainete ja osakestena. Objekt, mis on paigutatud ükskõik millisesse temperatuuri, mis on kõrgem kui absoluutne null, kiirgab EM-i laineid igal lainepikkusel. Energia, mis eraldab maksimaalset footonite arvu, sõltub keha temperatuurist.

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 kõigepealt vedeliku alumist kihti. Seejärel laieneb kuumutatud õhu kiht; olles vähem tihe kui jahe õhk, tõuseb kuuma õhu kiht 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.