Forskjellen mellom ledning og konveksjon

Energiendringen mellom to systemer (organer) på grunn av deres forskjellige temperaturer kalles varmeoverføring. Varmeoverføringen fra den ene til den andre kroppen foregår spontant, fra den varmere (høyere temperatur) til det kaldere legemet (lavere temperatur). Hvis det ikke er andre årsaker, vil tilstanden til de observerte systemene endres til varmebalansen er opprettet. I prinsippet er det tre former for varmeoverføring: ledning, konveksjon og stråling.

Hva er ledning?

Varmeledning er en måte å varme bevegelse på som er karakteristisk for faste materialer, selv om det også forekommer (men med ubetydelig intensitet) i væsker. Dette betyr at ledning er en prosess med varmeoverføring gjennom et medium uten transport av masse. Når det er en temperaturforskjell mellom forskjellige deler av et system, skjer det en varmeoverføring gjennom hvilken energien går fra området (kropp) med høyere temperatur inn i området med lavere temperaturområde. Energi overføres fra partikkel til partikkel, det vil si at varmen beveger seg fra den ene enden til den andre enden, mens stoffet (systemet, legemet) er inaktivt. Ledningen foregår i homogene, ikke-ledende harde legemer, og det gjøres ved å overføre varmen fra en partikkel til andre uten noen åpenbar bevegelse. Tilsvarende skjer det samme i en homogen, gjennomskinnelig hard kropp, som glass og kvarts, mens noe av varmen også utføres med stråling. Ifølge molekylærkinetikkteorien er denne metoden for varmeoverføring utført ved kollisjon av molekyler. Molekyler i den varmere kroppen har høyere hastighet, og når de knuses, minker deres hastighet (temperatur), mens de langsommere (kaldere) molekylene blir raskere. Egenskapen til materialet som indikerer intensiteten av varmenes bevegelse gjennom materialet kalles varmeledningsevne koeffisient - λ (W / m ° C), og det er et mål på hvor god varmeleder et materiale er, og det påvirker varmeoverføringen hastighet. Mengden av varme Q som vil bli ført ved ledning gjennom den homogene platen kan beregnes i henhold til følgende formel:

Hva er konveksjon?

Konveksjon er en overføring av varme som gjøres ved å sirkulere eller flytte de varme partiklene til et kjøligere rom. Dette er et annet intuitivt konsept fordi vi vet at varm luft eller vann går opp. Med omkrets skiftes de kjøligere partiklene (byttes) med de varmere. De kalde partiklene blir deretter oppvarmet og prosessen fortsetter å produsere konveksjonstrøm. Konvektiv overføring skjer mellom kroppens ytre vegger og miljøet samt mellom indre vegger og kropp og innemiljø. I tilfelle konveksjon skjer varmeoverføringen langs grensen til det faste legemet og væsken som omgir den. Denne typen varmeoverføring skjer bare hvis væsken beveger seg. Forløpet av varmebevegelsen avhenger av temperaturen i den faste kroppen og væsken beveger seg rundt den kroppen. Når væskens bevegelse forårsakes for eksempel ved hjelp av en mikser eller en pumpe med en ventilator, blir konveksjonen tvunget. Ellers er det naturlig. Mengden varme som overføres i tidsenheten over et område Fz (termisk strømning) bestemmes på grunnlag av uttrykket:   hvor: 
koeffisient av varmeoverføring ved konveksjon, t1, t2 væsker og kroppens temperatur, F2 - kroppens overflate dekket av væske.
Prosessen med konveksjon i væsker følges alltid med overføring av varme gjennom ledning, fordi partiklene alltid kommer i direkte kontakt med hverandre.

Forskjellen mellom ledning og konveksjon

1) Definisjon av ledning og konveksjon

Ledning er en mekanisme for varmeoverføring gjennom faste materialer. Ledning som en prosess representerer en utveksling av kinetisk energi av molekyler i deres gjensidige kollisjoner. Ved kollisjon av molekyler utveksles kinetisk energi, hvorved hurtigere molekyler som har høyere kinetisk energi og større varme, gir en del av varmen til langsommere molekyler som har lavere varmenivå. Konveksjon er en mekanisme for indirekte varmeoverføring. Avhengig av temperaturen på det faste legemet og væsken, vil en av dem gi (varmere), og den andre (kjøleren) vil motta termisk energi. Jo større hastigheten på bevegelsen av væsken, desto mer konveksjon øker.

2) Årsak til ledning og konveksjon

Ledning skjer på grunn av høreforskjell, mens det er tetthetsforskjell i tilfelle konveksjon.

3) Forekomst av ledning og konveksjon

Ledning skjer bare i faste stoffer (direkte overføring av energi). Konveksjon oppstår ved strømning av energi i væsker.

Konduksjon vs konveksjon: Sammenligningstabel

Sammendrag av ledning og konveksjon

• Varmeoverføring skjer hver gang det er en temperaturforskjell mellom to punkter i noe miljø. Denne overføringen er en varmeenergi som passerer som en følge av temperaturforskjellen.
• Ledning er en direkte overføring av energi fra partikkel av et materiale (fast eller flytende) fra et forhøyet energinivå til partikler på et lavere energisk nivå som følge av samspillet mellom partiklene.
• Konveksjon er overføring av energi mellom overflaten av et materiale og en væske som spres over / under materialet eller i selve væsken (væske eller gass). Variasjoner i temperaturen medfører forskjeller i væsketetthet, noe som fører til bevegelse av molekyler, hvorved de varme delene med en mindre masse går opp, mens de kalde delene gjør det motsatte. Disse bevegelsene gir en temperaturbalanse. I fysikk, er denne prosessen kjent som "Brownian motion".