Vezetés vs konvekció | Mi a vezetés? Mi a konvekció??
A vezetőképesség és a konvekció két jelenség, amellyel a hő és a termodinamika szembesül. Ez a két fogalom nagyon fontos a hőátadás megértése szempontjából. A sugárzás, valamint a vezetőképesség és a konvekció képezik 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 elvétől függenek. Ezeknek a mezőknek a megértése érdekében elengedhetetlen a vezetés és a konvekció, valamint a sugárzás jó megértése. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi a vezetőképesség és konvekció, a vezetőképesség és konvekció oka, hasonlóságai, mik azok a napi események, amelyeket megfigyelhetünk a vezetőképesség és konvekció miatt, azok hasonlóságai és végül a különbségek.
Mi a vezetés??
A vezetőképességet úgy határozzuk meg, hogy a hőenergia az anyag régiói közötti hőmérsékleten átadódik a hőmérsékleti gradiens miatt. A vezetőképesség bármilyen anyagban előfordulhat, de ami a gyakorlatot illeti, a vezetést csak szilárd anyagokra alkalmazzák. Amikor a szilárd anyagokat hevítik, a szilárd anyagon belüli atomok és molekulák a hevítés során kapott kinetikus energia miatt rezegnek, ezeknek a vibráló atomoknak a szomszédos atomokkal való ütközése a szomszédos atomok rezgését okozza, tehát a rezgések átkerülnek a szilárd. A szilárd anyag felületén levő atomok felszabadítják az energiát a rezgésből a nyílt térbe. Állandó állapotban, egységes, rácsos szigeteléssel ellátott rudak esetén, és csak a két vég van kitéve, a hőáram sebessége közvetlenül arányos a hőelnyelési és hőmérsékleti gradiens területével. Az egyensúlyi állapot akkor áll fenn, amikor az összes pont között termikus egyensúly van, vagyis egy pont hőmérséklete az idő függvényében nem változik. A gázok és a folyadékok vezetőképességet mutatnak, de ez közvetlen molekuláris ütközések formájában történik. Nem rezgnek, mint szilárd anyag.
Mi a konvekció??
A konvekció a folyadékok ömlesztett mozgására használt terminológia. Ebben a cikkben azonban a konvekciót hőkonvekciónak kell tekinteni. A vezetőképességgel ellentétben a konvekció nem fordulhat elő szilárd anyagban. A konvekció az energia közvetlen anyagátadással történő átvitelének folyamata. Folyadékokban és gázokban, amikor alulról hevítik, a folyadék alsó rétegét felmelegítik. A melegített levegőréteg ezután kiszélesedik, kevésbé sűrű, mint a hideg levegő; a forró levegő rétege konvekciós áram formájában emelkedik fel. Akkor a következő folyadékréteg ugyanazokat a jelenségeket tapasztalja. Eközben az első forró levegő réteg lehűlt, és le fog jönni. Ez a hatás vezetési hurkot hoz létre, folyamatosan szabadítva fel az alsó rétegekből a felső rétegekbe juttatott hőt. Ez az időjárási rendszerekben nagyon fontos mintázat. Ebben a mechanizmusban a föld felszínéből származó hő a felső légkörbe kerül.
Mi a különbség a vezetés és a konvekció között?? • A vezetőképesség minden közegben megtörténik, míg a szilárd anyagokban a konvekció nem lehetséges. • A konvekció az anyag áramlását jelenti a kötegben, míg a vezetés az anyagot egy rögzített pont körül rezeg. • Zárt rendszerben a hőveszteség a konvekcióval nem lehetséges, de a vezetésből származó hőveszteség lehetséges.
|