Vezetés vs konvekció | Mi az a Vezetés? Mi az a konvekció?
A vezetés és a konvekció a hő és a termodinamika két jelensége. Ez a két fogalom nagyon fontos a hőátadás megértésében. A sugárzás, valamint a vezetés és a konvekció alkotja a hőátadás három formáját. Az olyan területek, mint a termodinamika, a hőmotorok, a mesterséges időjárási rendszerek, a meteorológia és még a fiziológiánk is a vezetés és a konvekció elveitől függenek. Létfontosságú, hogy a sugárzással együtt jól ismerjük a vezetést és a konvekciót, hogy jól megértsük ezeket a mezőket. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi a vezetés és a konvekció, mi a vezetés és a konvekció oka, hasonlóságaik, melyek azok a napi események, amelyeket a vezetés és a konvekció következtében megfigyelhetünk, ezek hasonlóságait és végül különbségeit.
Mi az a vezetés?
A vezetést úgy definiálják, mint a hőenergia átvitelét az anyag régiói között a hőmérsékleti gradiens következtében. A vezetés bármilyen anyagban megtörténhet, de ami a gyakorlatot illeti, a vezetés csak szilárd anyagokra vonatkozik. Szilárd anyagok felmelegítésekor a szilárd anyag belsejében lévő atomok és molekulák rezegnek a melegítésből kapott kinetikus energia hatására, ezeknek a vibráló atomoknak a szomszédos atomokkal való ütközése a szomszédos atomok rezgését idézi elő, így a rezgések átkerülnek a másik végébe. szilárd. A szilárd test felszínén lévő atomok a rezgésből energiát adják ki a szabad térbe. Egyenletes, állandósult állapotban lévő, szigetelt oldalakkal és csak a két vége szabadon álló rúd esetén a hőáramlás sebessége egyenesen arányos a hőelnyelés és a hőmérsékleti gradiens területével. Az állandósult állapot az, amikor az összes pont között termikus egyensúly van, ami azt jelenti, hogy egy pont hőmérséklete nem változik az időben. A gázok és a folyadékok is mutatnak vezetést, de ez közvetlen molekulaütközések formájában történik. Nem rezegnek úgy, mint a szilárd testek.
Mi az a konvekció?
A konvekció a folyadékok tömeges mozgására használt terminológia. Ebben a cikkben azonban a konvekciót hőkonvekciónak tekintjük. A vezetéstől eltérően a konvekció nem megy végbe szilárd testekben. A konvekció az energia átvitelének folyamata közvetlen anyagátvitel útján. Folyadékokban és gázokban, ha alulról melegítjük, a folyadék alsó rétege felmelegszik. A felmelegített levegőréteg ekkor kitágul, kevésbé sűrű, mint a hideg levegő; a forró levegő réteg konvekciós áram formájában emelkedik. Ekkor a következő folyadékréteg ugyanezt a jelenséget tapasztalja. Közben az első meleglevegő-réteg most lehűl, és le fog jönni. Ez a hatás egy vezetési hurkot hoz létre, amely az alsó rétegekből felvett hőt folyamatosan átengedi a felső rétegeknek. Ez egy nagyon fontos minta az időjárási rendszerekben. Ebben a mechanizmusban a föld felszínének hője a felső légkörbe kerül.
Mi a különbség a vezetés és a konvekció között?
• A vezetés minden közegben megtörténik, míg a konvekció szilárd testekben nem lehetséges.
• A konvekció az anyag tömeges áramlását jelenti, míg a vezetés során az anyag egy fix pont körül rezeg.
• Zárt rendszerben a konvekciós hőveszteség nem lehetséges, de a vezetésből eredő hőveszteség lehetséges.
