Laidumas prieš konvekciją | Kas yra laidumas? Kas yra konvekcija?
Laidumas ir konvekcija yra du šilumos ir termodinamikos reiškiniai. Šios dvi sąvokos yra labai svarbios, kai reikia suprasti šilumos perdavimą. Spinduliuotė kartu su laidumu ir konvekcija sudaro tris šilumos perdavimo formas. Tokios sritys kaip termodinamika, šilumos varikliai, dirbtinės oro sistemos, meteorologija ir net mūsų fiziologija priklauso nuo laidumo ir konvekcijos principų. Labai svarbu gerai suprasti laidumą ir konvekciją kartu su spinduliuote, kad būtų galima gerai suprasti šiuos laukus. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra laidumas ir konvekcija, laidumo ir konvekcijos priežastis, jų panašumus, kokius kasdienius incidentus galime pastebėti dėl laidumo ir konvekcijos, jų panašumus ir galiausiai skirtumus.
Kas yra laidumas?
Laidumas apibrėžiamas kaip šiluminės energijos perdavimas tarp medžiagos regionų dėl temperatūros gradiento. Laidumas gali įvykti bet kurioje medžiagoje, tačiau, kalbant apie praktiką, laidumas taikomas tik kietoms medžiagoms. Kaitinant kietąsias medžiagas, kietos medžiagos viduje esantys atomai ir molekulės vibruoja dėl kinetinės energijos, gaunamos kaitinant, šių vibruojančių atomų susidūrimai su gretimais atomais sukelia gretimų atomų vibraciją, todėl vibracijos perkeliamos į kitą jo galą. kietas. Atomai kietosios medžiagos paviršiuje išleidžia energiją iš vibracijos į atvirą erdvę. Vienodo strypo pastovios būsenos su izoliuotais šonais ir atvirais tik dviem galais šilumos srauto greitis yra tiesiogiai proporcingas šilumos sugerties plotui ir temperatūros gradientui. Pastovi būsena yra tada, kai tarp visų taškų yra šiluminė pusiausvyra, o tai reiškia, kad taško temperatūra laikui bėgant nesikeičia. Dujos ir skysčiai taip pat rodo laidumą, tačiau tai yra tiesioginio molekulių susidūrimo forma. Jie nevibruoja kaip kietos medžiagos.
Kas yra konvekcija?
Konvekcija yra terminija, vartojama dideliems skysčių judėjimams. Tačiau šiame straipsnyje konvekcija laikoma šilumos konvekcijos forma. Kitaip nei laidumas, konvekcija negali vykti kietose medžiagose. Konvekcija yra energijos perdavimo procesas per tiesioginį medžiagų perdavimą. Skysčiuose ir dujose, kaitinant iš apačios, apatinis skysčio sluoksnis bus šildomas. Tada įkaitęs oro sluoksnis plečiasi ir yra mažiau tankus nei vėsus oras; karšto oro sluoksnis kyla konvekcinės srovės pavidalu. Tada kitas skysčio sluoksnis patiria tuos pačius reiškinius. Tuo tarpu pirmasis karšto oro sluoksnis dabar atvėsęs ir nusileis. Šis efektas sukuria laidumo kilpą, nuolat išleidžiant šilumą iš apatinių sluoksnių į viršutinius sluoksnius. Tai labai svarbus orų sistemų modelis. Šiuo mechanizmu šiluma iš žemės paviršiaus išleidžiama į viršutinę atmosferos sluoksnį.
Kuo skiriasi laidumas ir konvekcija?
• Laidumas vyksta visose terpėse, o kietose medžiagose konvekcija negalima.
• Konvekcija apima medžiagos srautą masiškai, o laidumas – medžiaga vibruoja apie fiksuotą tašką.
• Uždaroje sistemoje šilumos nuostoliai dėl konvekcijos neįmanomi, tačiau šilumos nuostoliai dėl laidumo galimi.
