Проводимость против конвекции | Что такое проводимость? Что такое конвекция?
Проводимость и конвекция - два явления, встречающиеся в теплоте и термодинамике. Эти две концепции очень важны для понимания теплопередачи. Излучение наряду с теплопроводностью и конвекцией составляет три формы теплопередачи. Такие области, как термодинамика, тепловые двигатели, системы искусственной погоды, метеорология и даже наша физиология, зависят от принципов проводимости и конвекции. Очень важно хорошо разбираться в проводимости и конвекции, а также в излучении, чтобы хорошо разбираться в этих полях. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое проводимость и конвекция, причины проводимости и конвекции, их сходства, какие ежедневные инциденты мы можем наблюдать из-за проводимости и конвекции, их сходства и, наконец, их различия.
Что такое проводимость?
Проводимость определяется как передача тепловой энергии между областями вещества из-за градиента температуры. Проводимость может происходить в любом материале, но на практике проводимость применяется только к твердым телам. Когда твердые тела нагреваются, атомы и молекулы внутри твердого тела вибрируют из-за кинетической энергии, получаемой от нагрева, столкновения этих колеблющихся атомов с соседними атомами заставляют соседние атомы вибрировать, следовательно, колебания передаются на другой конец твердый. Атомы на поверхности твердого тела высвобождают энергию вибрации в открытое пространство. Для однородного стержня в устойчивом состоянии с изолированными сторонами и открытыми только два конца, скорость теплового потока прямо пропорциональна площади поглощения тепла и температурного градиента. Устойчивое состояние - это когда существует тепловое равновесие между всеми точками, что означает, что температура точки не меняется со временем. Газы и жидкости также обладают проводимостью, но это происходит в форме прямых столкновений молекул. Они не вибрируют, как твердые тела.
Что такое конвекция?
Конвекция - это терминология, используемая для описания объемных перемещений жидкостей. Однако в данной статье конвекция понимается как тепловая конвекция. В отличие от проводимости, в твердых телах конвекция невозможна. Конвекция - это процесс передачи энергии посредством прямой передачи вещества. В жидкостях и газах при нагревании снизу будет нагреваться нижний слой жидкости. Слой нагретого воздуха затем расширяется, будучи менее плотным, чем холодный воздух; слой горячего воздуха поднимается в виде конвекционного потока. Затем следующий слой жидкости испытывает те же явления. Между тем, первый слой горячего воздуха охладится и опустится. Этот эффект создает контур проводимости, непрерывно передающий тепло, отбираемое от нижних слоев, к верхним слоям. Это очень важная закономерность в погодных системах. В этом механизме тепло от поверхности земли передается в верхние слои атмосферы.
В чем разница между проводимостью и конвекцией?
• Электропроводность происходит во всех средах, в то время как в твердых телах конвекция невозможна.
• Конвекция предполагает движение материи в больших объемах, в то время как проводимость предполагает колебание материи вокруг фиксированной точки.
• В закрытой системе теплопотери за счет конвекции невозможны, но возможны потери тепла из-за теплопроводности.
