Konduktion vs konvektion | Vad är ledning? Vad är konvektion?
Konduktion och konvektion är två fenomen som påträffas inom värme och termodynamik. Dessa två begrepp är mycket viktiga när det kommer till förståelse av värmeöverföring. Strålning tillsammans med ledning och konvektion utgör de tre formerna av värmeöverföring. Fält som termodynamik, värmemotorer, artificiella vädersystem, meteorologi och till och med vår fysiologi är beroende av principerna för ledning och konvektion. Det är viktigt att ha en god förståelse för ledning och konvektion tillsammans med strålning för att ha en god förståelse för dessa fält. I den här artikeln kommer vi att diskutera vad ledning och konvektion är, orsaken till ledning och konvektion, deras likheter, vilka dagliga incidenter vi kan observera på grund av ledning och konvektion, deras likheter och slutligen deras skillnader.
Vad är ledning?
Ledning definieras som överföring av termisk energi mellan områden av materia på grund av en temperaturgradient. Överledning kan ske i vilket material som helst, men när det gäller praktiken tillämpas ledning endast på fasta ämnen. När fasta ämnen värms upp vibrerar atomer och molekyler inuti det fasta ämnet på grund av den kinetiska energin som tas emot från uppvärmningen, kollisioner mellan dessa vibrerande atomer och angränsande atomer gör att de närliggande atomerna vibrerar, och därför överförs vibrationerna till den andra änden av fast. Atomerna vid ytan av det fasta ämnet frigör energin från vibrationen till det öppna utrymmet. För en enhetlig stav i ett stadigt tillstånd med sidorna isolerade och endast de två ändarna är exponerade, är värmeflödets hastighet direkt proportionell mot arean för värmeabsorptionen och temperaturgradienten. Det stationära tillståndet är när det finns termisk jämvikt mellan alla punkterna, vilket betyder att temperaturen i en punkt inte varierar med tiden. Gaser och vätskor visar också ledning, men det är i form av direkta molekylkollisioner. De vibrerar inte som fasta ämnen.
Vad är konvektion?
Konvektion är den terminologi som används för bulkrörelser av vätskor. Men i denna artikel anses konvektion vara i form av värmekonvektion. Till skillnad från ledning kan konvektion inte ske i fasta ämnen. Konvektion är processen att överföra energi genom direkt materiaöverföring. I vätskor och gaser, när de värms upp från botten, kommer det undre lagret av vätskan att värmas upp. Det uppvärmda luftlagret expanderar sedan och är mindre tätt än den kalla luften; varmluftsskiktet stiger i form av konvektionsström. Sedan upplever nästa vätskeskikt samma fenomen. Samtidigt kyls det första varmluftslagret ner, och det kommer ner. Denna effekt skapar en ledningsslinga som kontinuerligt frigör värmen som tas från de nedre skikten till de övre skikten. Detta är ett mycket viktigt mönster i vädersystem. Värmen från jordens yta frigörs till den övre atmosfären i denna mekanism.
Vad är skillnaden mellan ledning och konvektion?
• Överföring sker i alla medier, medan konvektion inte är möjlig i fasta ämnen.
• Konvektion innebär flöde av materia i bulk medan ledning innebär att materia vibrerar kring en fast punkt.
• I ett slutet system är värmeförlust genom konvektion inte möjlig men värmeförlust från ledning är möjlig.
