Recomandat, 2024

Alegerea Editorului

Diferența dintre conducție, convecție și radiație

În timp ce conducerea este transferul energiei termice prin contact direct, convecția este mișcarea căldurii prin mișcarea reală a materiei; radiația este transferul de energie cu ajutorul undelor electromagnetice.

Problema este prezentă în jurul nostru, în trei state, solide, lichide și gaze. Conversia materiei dintr-o stare în alta se numește o schimbare a stării, care are loc ca urmare a schimbului de căldură între materie și împrejurimile ei. Deci, căldura este tranziția energiei de la un sistem la altul, datorită diferenței de temperatură, care are loc în trei moduri diferite: conducție, convecție și radiație.

Oamenii deseori interpretează greșit aceste forme de transfer de căldură, dar se bazează pe o interacțiune fizică diversă pentru a transfera energia. Pentru a studia diferența dintre conducție, convecție și radiație, să aruncăm o privire la articolul prezentat mai jos.

Diagramă de comparație

Bazele comparațieiconducțieConvecțieradiație
SensConducția este un proces în care transferul de căldură are loc între obiecte prin contact direct.Convecția se referă la forma de transfer de căldură în care are loc tranziția energiei în fluid.Radiația face aluzie la mecanismul în care căldura este transmisă fără contact fizic între obiecte.
ReprezintaCum călătorește căldura între obiectele care intră în contact direct.Cum trece caldura prin fluide.Cum calmează căldura prin spațiile goale.
CauzaDatorită diferenței de temperatură.Datorită diferenței de densitate.Apare din toate obiectele, la o temperatură mai mare de 0 K.
ExistențăApare în solide, prin coliziuni moleculare.Apare în fluide, prin fluxul real al materiei.Apare de la distanță și nu încălzește substanța care intervine.
Transferul de căldurăUtilizează substanță solidă încălzită.Utilizează substanța intermediară.Folosește unde electromagnetice.
VitezăÎncetÎncetRapid
Legea reflexiei și refracțieiNu urmeazăNu urmeazăUrma

Definiția Conduction

Conducția poate fi înțeleasă ca proces, care permite transferul direct al căldurii prin materie, datorită diferenței de temperatură, între părțile adiacente ale obiectului. Se întâmplă atunci când temperatura moleculelor prezente într-o substanță crește, rezultând o vibrație puternică. Moleculele se ciocnesc cu moleculele înconjurătoare, făcându-le și ele să vibreze, ducând la transportul energiei termice către partea vecină a obiectului.

În termeni simpli, ori de câte ori două obiecte sunt în contact direct unul cu celălalt, va exista un transfer de căldură de la obiectul mai fierbinte la cel mai rece, care se datorează conducerii. În plus, obiectele care permit căldura să circule cu ușurință prin ele sunt numite conductori.

Definiția Convection

În știință, Convecția implică forma de transfer de căldură, prin mișcarea reală a materiei, care apare numai în fluide. Fluidul face aluzie la orice substanță a cărei molecule se mișcă liber de la un loc la altul, cum ar fi lichid și gaze. Se întâmplă în mod natural sau chiar cu forță.

Gravitatea are un rol important în convecția naturală, astfel încât atunci când substanța este încălzită de jos, duce la expansiunea părții mai fierbinți. Datorită flotabilității, substanța mai fierbinte se înalță, deoarece este mai puțin densă, iar substanța mai rece o înlocuiește prin scufundarea la fund, datorită densității ridicate, care, atunci când devine fierbinte, se mișcă în sus și procesul continuă. În convecție, pe încălzirea substanței, moleculele sale se dispersează și se îndepărtează.

Atunci când convecția este efectuată forțat, substanța este obligată să se deplaseze în sus prin orice mijloace fizice, cum ar fi pompa. De exemplu, sistemul de încălzire cu aer.

Definiția Radiation

Mecanismul de transfer de căldură în care nu este necesar un mediu este numit radiație. Se referă la mișcarea de căldură în valuri, deoarece nu are nevoie de molecule să treacă prin. Obiectul nu trebuie să fie în contact direct unul cu altul pentru a transmite căldură. Ori de câte ori simți căldură, fără a atinge de fapt obiectul, este din cauza radiației. În plus, culoarea, orientarea suprafeței etc. sunt unele dintre proprietățile de suprafață pe care depinde foarte mult radiațiile.

În acest proces, energia este transmisă prin unde electromagnetice numite energie radiantă. În general, obiectele fierbinți emit energie termică în împrejurimile mai înguste. Energia radiativă este capabilă să se deplaseze în vid, de la sursa sa până la cea mai rece. Cel mai bun exemplu de radiație este energia solară pe care o obținem de la soare, chiar dacă este la kilometrii de la noi.

Diferențele cheie între conducție, convecție și radiație

Diferențele substanțiale între conducție, convecție și radiație sunt explicate în cadrul:

  1. Conducția este un proces în care căldura este transportată între părți ale unui continuu, prin contact fizic direct. Convecția este principiul în care căldura este transmisă de curenți într-un fluid, adică lichid sau gaz. Radiația este mecanismul de transfer de căldură, în care tranziția are loc prin unde electromagnetice.
  2. Conducția arată cum este transferată căldura între obiectele care intră în contact direct, dar Convecția reflectă modul în care caldura călătorește prin lichide și gaze. În comparație cu aceasta, radiația indică modul în care căldura se deplasează prin locuri fără molecule.
  3. Conducta are loc ca urmare a diferenței de temperatură, adică a fluxurilor de căldură din zona de temperatură ridicată până la zona de temperatură scăzută. Convecția se întâmplă din cauza variației densității, astfel încât căldura se deplasează din regiunea cu densitate mică în regiunea cu densitate mare. Dimpotrivă, toată căldura de eliberare a obiectelor are o temperatură mai mare de 0 K.
  4. Conducția apare, de obicei, în solide, prin coliziune moleculară. Convecția are loc în fluide prin mișcarea în masă a moleculelor în aceeași direcție. În contrast, radiația are loc prin vidul spațiului și nu încălzește mediul care intervine.
  5. Transferul de căldură este prin intermediul unei substanțe solide încălzite, în conducție, în timp ce în convecție energia termică este transmisă prin intermediul unui mediu intermediar. Spre deosebire de aceasta, rația utilizează unde electromagnetice pentru a transfera căldură.
  6. Viteza de conducere și convecție este mai lentă decât radiația.
  7. Conducția și convecția nu respectă legea reflexiei și refracției, în timp ce radiația se supune aceleași.

Concluzie

Termodinamica este studiul transferului de căldură și al schimbărilor legate de acesta. Conducția nu este altceva decât transferul de căldură de la partea mai fierbinte la cea mai rece. Convecția este transferul de căldură prin mișcarea în sus și în jos a fluidului. Radiația apare atunci când căldura trece prin spațiul gol.

Top