Vezetés vs konvekció | Mi a vezetés? Mi az a konvekció?
A vezetés és a konvekció a hő és a termodinamika két jelensége. Ez a két fogalom nagyon fontos a hőátadás megértésében. A sugárzás, a vezetés és a konvekció együttesen alkotja a hőátadás három formáját. Az olyan területek, mint a termodinamika, a hőmotorok, a mesterséges időjárási rendszerek, a meteorológia, sőt a fiziológiánk is a vezetés és a konvekció elveitől függ. Elengedhetetlen, hogy jól ismerjük a vezetést és a konvekciót, valamint a sugárzást, hogy jól megértsük ezeket a mezőket. Ebben a cikkben azt fogjuk megvitatni, hogy mi a vezetés és a konvekció, a vezetés és a konvekció oka, hasonlóságaik, melyek azok a napi események, amelyeket a vezetés és konvekció miatt megfigyelhetünk, hasonlóságaik és végül eltéréseik.
Mi a vezetés?
A vezetést úgy definiálják, mint a hőenergiát az anyag régiói között egy hőmérsékleti gradiens miatt. Vezetés bármilyen anyagban megtörténhet, de ami a gyakorlatot illeti, a vezetés csak szilárd anyagokra vonatkozik. Amikor a szilárd anyagokat felmelegítik, a szilárd anyag belsejében lévő atomok és molekulák rezegnek a hő hatására kapott kinetikus energia miatt, ezeknek a rezgő atomoknak a szomszédos atomokkal való ütközése miatt a szomszédos atomok rezegnek, így a rezgések átkerülnek a szilárd. A szilárd anyag felszínén lévő atomok felszabadítják az energiát a vibrációból a nyílt térbe. Egyenletes, állandó állapotú rúd esetén, amelynek oldala szigetelt és csak a két vége van kitéve, a hőáram sebessége egyenesen arányos a hőelnyelés és a hőmérsékleti gradiens területével. Az állandó állapot akkor van, amikor az összes pont között termikus egyensúly van, ami azt jelenti, hogy egy pont hőmérséklete nem változik az idő függvényében. A gázok és folyadékok vezetést is mutatnak, de ez közvetlen molekulaütközések formájában történik. Nem rezegnek, mint a szilárd anyagok.
Mi az a konvekció?
Convection is the terminology used for bulk movements of fluids. However, in this article convection is taken to be in the form of heat convection. Unlike conduction, convection cannot take place in solids. Convection is the process of transferring energy through direct matter transfer. In liquids and gasses, when heated from the bottom, the bottom layer of the fluid will be heated. The heated air layer then expands, being less dense than the cool air; the hot air layer rise in the form of convection current. Then the next fluid layer is experiencing the same phenomena. Meanwhile, the first hot air layer is now cooled down, and it will come down. This effect creates a conduction loop, continuously releasing the heat taken from the lower layers to the upper layers. This is a very important pattern in weather systems. The heat from the surface of the earth is released to the upper atmosphere in this mechanism.
Mi a különbség a vezetés és a konvekció között?
• A vezetés minden közegben megtörténik, míg a konvekció szilárd anyagokban nem lehetséges.
• A konvekció során az anyag gömbökben áramlik, míg a vezetés során az anyag egy rögzített pont körül rezeg.
• Zárt rendszerben a konvekcióval történő hőveszteség nem lehetséges, de a vezetésből származó hőveszteség lehetséges.
