Konvekció vs sugárzás
A konvekció és a sugárzás a hő területén két folyamat. A konvekció a hő átadásának módja mozgó részecskék felhasználásával. A sugárzáshoz nincs szükség részecskékre vagy közegre az energia átadásához. Mindkét folyamat nagyon fontos számos területen. Ezeket a fogalmakat széles körben használják a hő- és termodinamikában, a légköri tudományban, az időjárási elemzésben, az éghajlat-elemzésben, a folyadékmechanikában és még az orvostudományban is. Elengedhetetlen a megfelelő megértés ezekben a fogalmakban annak érdekében, hogy kitűnjön azokon a területeken, ahol ezeket a fogalmakat gyakran használják. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi a konvekció és a sugárzás, ezek meghatározása, a konvekció és a sugárzás alkalmazásai, hasonlóságaik és végül a konvekció és a sugárzás közötti különbség.
Mi a sugárzás?
Az elektromágneses sugárzás vagy közismert nevén sugárzás vagy EM sugárzás a hőátadás egyik módszere. Az elektromágneses sugárzást először James Clerk Maxwell javasolta. Ezt később Heinrich Hertz is megerősítette, aki sikeresen produkálta az első EM hullámot. Maxwell levezette az elektromos és mágneses hullámok hullámalakját, és sikeresen megjósolta e hullámok sebességét. Mivel ez a hullámsebesség megegyezik a fénysebesség kísérleti értékével, Maxwell azt is javasolta, hogy a fény valójában az EM hullámok egy formája. Az elektromágneses hullámok elektromos és mágneses mezővel egyaránt merőlegesek, egymásra merőlegesek és merőlegesek a hullám terjedési irányára. Valamennyi elektromágneses hullám sebessége vákuumban azonos. Az elektromágneses hullám frekvenciája dönti el a benne tárolt energiát. Később kvantummechanika segítségével megmutatták, hogy ezek a hullámok valójában hullámcsomagok. Ennek a csomagnak az energiája a hullám frekvenciájától függ. Ez megnyitotta az anyag hullám - részecske kettősségének mezejét. Most látható, hogy az elektromágneses sugárzás hullámoknak és részecskéknek tekinthető. Egy objektum, amelyet az abszolút nulla feletti hőmérsékletre helyeznek, minden hullámhosszúságú EM hullámot bocsát ki. Az energia, amelyet a fotonok maximális száma bocsát ki, a test hőmérsékletétől függ.amelyet bármely hőmérsékleten az abszolút nulla felett helyeznek el, minden hullámhosszúságú EM hullámot bocsát ki. Az energia, amelyet a fotonok maximális száma bocsát ki, a test hőmérsékletétől függ.amelyet bármely hőmérsékleten az abszolút nulla felett helyeznek el, minden hullámhosszúságú EM hullámot bocsát ki. Az energia, amelyet a fotonok maximális száma bocsát ki, a test hőmérsékletétől függ.
Mi az a konvekció?
A konvekció a folyadékok tömeges mozgatásához használt terminológia. Ebben a cikkben azonban a konvekciót hőkonvekció formájában vesszük figyelembe. A vezetéssel ellentétben a konvekció nem történhet szilárd anyagokban. A konvekció az energia közvetlen anyagátadás útján történő átvitelének folyamata. Folyadékokban és gázokban, ha alulról hevítik, először a folyadék alsó rétegét melegítik fel. A fűtött levegőréteg ezután kitágul; kevésbé sűrű, mint a hűvös levegő, a forró levegő réteg konvekciós áram formájában emelkedik. Ekkor a következő folyadékréteg ugyanazokat a jelenségeket éli meg. Eközben az első forró levegőréteg lehűlt, és le fog jönni. Ez a hatás vezetési hurkot hoz létre, amely folyamatosan felszabadítja az alsó rétegekből a felső rétegekbe elvitt hőt. Ez nagyon fontos minta az időjárási rendszerekben. A föld felszínéről származó hő ebben a mechanizmusban szabadul fel a felső légkörbe.
Mi a különbség a konvekció és a sugárzás között?
• A konvekció kialakulásához mozgatható részecskékkel rendelkező közegnek kell lennie a fűtött test körül. A sugárzáshoz nincs szükség semmilyen közegre.
• A sugárzásból származó hőátadás gyorsabb, mint a konvekcióból származó hőátadás.
• A konvekció mindig elvezeti a hőt a gravitációtól, míg a sugárzás minden irányban kibocsátódik.
