Проводимост срещу конвекция | Какво е провеждане? Какво е конвекция?
Проводимостта 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 пренос на топлина. Области като термодинамика, топлинни двигатели, системи за изкуствено време, метеорология и дори нашата физиология зависят от принципите на проводимостта и конвекцията. Жизненоважно е да имате добро разбиране на проводимостта и конвекцията заедно с радиацията, за да имате добро разбиране на 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 техните разлики.
Какво е проводимост?
Проводимостта се определя като пренос на топлинна енергия между региони на материята поради температурен градиент. Проводимостта може да се случи във всеки материал, но що се отнася до практиката, проводимостта се прилага само за твърди вещества. Когато твърдите тела 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 на твърдо. Атомите на повърхността на твърдото тяло освобождават енергията от вибрациите в откритото пространство. За еднакъв прът в стабилно състояние с изолирани страни и само двата края са изложени, скоростта на топлинния поток е право пропорционална на площта на абсорбцията на топлина и температурния градиент. Стационарното състояние е, когато има топлинно равновесие между всички точки, което означава, че температурата на дадена 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 тела.
Какво е конвекция?
Конвекцията е терминологията, използвана за обемни движения на течности. В тази статия обаче конвекцията се приема под формата на топлинна конвекция. За разлика от проводимостта, конвекцията не може да се осъществи в твърди тела. Конвекцията е процес на пренос на енергия чрез директен пренос на материя. При течности и газове, когато се нагрява от дъното, долният слой на течността ще се нагрява. След това нагретият въздушен слой се разширява, като е по-малко плътен от студения въздух; слоят горещ въздух се издига под формата на конвекционен ток. Тогава следващият слой течност изпитва същите явления. Междувременно първият слой горещ въздух вече е охладен и ще слезе. Този ефект създава контур на проводимост, като непрекъснато освобождава топлината, взета 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 в този механизъм.
Каква е разликата между проводимост и конвекция?
• Проводимостта се случва във всички среди, докато конвекцията не е възможна в твърди тела.
• Конвекцията включва поток от материя в насипно състояние, докато проводимостта включва материя, която вибрира около фиксирана точка.
• В затворена система не е възможна загуба на топлина чрез конвекция, но е възможна загуба на топлина от проводимост.
