Skirtumas tarp laidumo, konvekcijos ir radiacijos

Nors laidumas yra šilumos energijos perdavimas tiesioginiu kontaktu, konvekcija yra šilumos judėjimas realiu materijos judėjimu; radiacija yra energijos perdavimas elektromagnetinių bangų pagalba.

Reikalas yra aplink mus trijose būsenose: kieta, skysta ir dujinė. Medžiagos virsmas iš vienos būsenos į kitą vadinamas būsenos pasikeitimu, kuris vyksta dėl šilumos mainų tarp materijos ir jos apylinkių. Taigi šiluma yra energijos perėjimas iš vienos sistemos į kitą dėl temperatūros skirtumo, atsirandančio trimis skirtingais būdais: laidumu, konvekcija ir radiacija..

Žmonės dažnai klaidingai supranta šias šilumos perdavimo formas, tačiau, norėdami perduoti energiją, jos grindžiamos įvairia fizine sąveika. Norėdami išstudijuoti skirtumą tarp laidumo, konvekcijos ir radiacijos, pažvelkime į žemiau pateiktą straipsnį.

Turinys: Laidumas vs Konvekcija ir radiacija

1. Palyginimo diagrama
2. Apibrėžimas
3. Pagrindiniai skirtumai
4. Išvada

Palyginimo diagrama

Palyginimo pagrindas	Laidumas	Konvekcija	Spinduliuotė
Reikšmė	Laidumas yra procesas, kurio metu šiluma perduodama tarp objektų tiesioginiu kontaktu.	Konvekcija reiškia šilumos perdavimo formą, kai energija pereina skystyje.	Radiacija reiškia mechanizmą, kuriame šiluma perduodama be jokio fizinio kontakto tarp objektų.
Atstovauti	Kaip šiluma keliauja tarp objektų tiesiogiai liečiant.	Kaip šiluma praeina per skysčius.	Kaip šiluma teka per tuščias vietas.
Priežastis	Dėl temperatūrų skirtumo.	Dėl tankio skirtumo.	Pasitaiko iš visų objektų, esant aukštesnei kaip 0 K temperatūrai.
Pasitaikymas	Pasitaiko kietų medžiagų, per molekulinius susidūrimus.	Įvyksta skysčiuose, esant realiam medžiagos srautui.	Įvyksta per atstumą ir nešildo įsikišusios medžiagos.
Šilumos perdavimas	Naudojama šildoma kieta medžiaga.	Naudojama tarpinė medžiaga.	Naudoja elektromagnetines bangas.
Greitis	Lėtai	Lėtai	Greitai
Refleksijos ir refrakcijos dėsnis	Nesivadovauja	Nesivadovauja	Sekite

Laidumo apibrėžimas

Laidumas gali būti suprantamas kaip procesas, kuris leidžia tiesiogiai perduoti šilumą medžiagai dėl temperatūros skirtumo tarp gretimų objekto dalių. Tai atsitinka, kai padidėja medžiagoje esančių molekulių temperatūra, todėl atsiranda stipri vibracija. Molekulės susiduria su aplinkinėmis molekulėmis, todėl jos taip pat vibruoja, todėl šiluminė energija gali patekti į gretimą objekto dalį.

Paprastai tariant, kai du objektai tiesiogiai liečiasi vienas su kitu, šilumos laidumas įvyks iš karštesnio objekto į šaltesnį. Be to, daiktai, kurie leidžia šilumai lengvai per juos patekti, vadinami laidininkais.

Konvekcijos apibrėžimas

Moksle konvekcija reiškia šilumos perdavimą realiu materijos judėjimu, kuris vyksta tik skysčiuose. Skystis reiškia visas medžiagas, kurių molekulės laisvai juda iš vienos vietos į kitą, tokias kaip skystis ir dujos. Tai atsitinka natūraliai ar net prievarta.

Natūralioje konvekcijoje didelę reikšmę turi gravitacija, todėl, kai medžiaga kaitinama iš apačios, ji išsiplečia. Dėl plūdrumo karštesnė medžiaga pakyla, nes ji yra mažiau tanki, o šaltesnė medžiaga ją pakeičia nuskendusi apačioje, dėl didelio tankio, kuris, kai karšta, juda aukštyn, ir procesas tęsiasi. Konvekcijoje, įkaitinant medžiagą, jos molekulės išsisklaido ir išsiskiria.

Kai konvekcija atliekama jėga, medžiaga priversta judėti aukštyn bet kokiomis fizinėmis priemonėmis, pavyzdžiui, siurbliu. E. g. Oro šildymo sistema.

Spinduliuotės apibrėžimas

Šilumos perdavimo mechanizmas, kuriame nereikia jokios terpės, vadinamas radiacija. Tai reiškia šilumos judėjimą bangomis, nes tam nereikia molekulių, kad galėtų judėti. Objektas neturi būti tiesiogiai kontaktuojantis su kitu, kad galėtų perduoti šilumą. Kai jaučiate šilumą, faktiškai neliesdami objekto, tai yra dėl radiacijos. Be to, spalva, paviršiaus orientacija ir kt. Yra kai kurios paviršiaus savybės, nuo kurių radiacija labai priklauso.

Šiame procese energija perduodama elektromagnetinėmis bangomis, vadinamomis spinduliavimo energija. Karšti daiktai paprastai skleidžia šiluminę energiją vėsesnėje aplinkoje. Spinduliuota energija gali keliauti vakuume nuo šaltinio iki vėsesnės aplinkos. Geriausias radiacijos pavyzdys yra saulės energija, kurią gauname iš saulės, nors ji yra toli nuo mūsų.

Pagrindiniai laidumo, konvekcijos ir radiacijos skirtumai

Esminiai laidumo, konvekcijos ir radiacijos skirtumai paaiškinami taip:

1. Laidumas yra procesas, kurio metu šiluma yra perduodama tarp kontinuumo dalių tiesioginio fizinio kontakto dėka. Konvekcija yra principas, kai šilumą srovės perduoda skystyje, ty skystyje ar dujose. Spinduliuotė yra šilumos perdavimo mechanizmas, kuriame perėjimas vyksta per elektromagnetines bangas.
2. Laidumas parodo, kaip šiluma yra perduodama tarp objektų, tiesiogiai liečiančių, tačiau konvekcija parodo, kaip šiluma sklinda per skysčius ir dujas. Priešingai, radiacija parodo, kaip šiluma keliauja per vietas, kuriose nėra molekulių.
3. Laidumas vyksta dėl temperatūrų skirtumo, t. Y. Šilumos srautai iš aukštos ir žemos temperatūros. Konvekcija įvyksta dėl tankio kitimo taip, kad šiluma juda iš mažo tankio srities į didelio tankio sritis. Visi daiktai, priešingai, išskiria šilumą, kai jų temperatūra yra aukštesnė nei 0 K.
4. Laidumas paprastai vyksta kietosiose medžiagose per molekulinį susidūrimą. Konvekcija vyksta skysčiuose, molekulėms judant ta pačia kryptimi. Spinduliuotė, priešingai, vyksta per erdvės vakuumą ir nešildo įsiterpiančios terpės.
5. Šiluma perduodama per šildomą kietą medžiagą, o konvekcija šilumos energija perduodama tarpine terpe. Skirtingai nuo raciono, šilumai perduoti naudojamos elektromagnetinės bangos.
6. Laidumo ir konvekcijos greitis yra lėtesnis nei radiacijos.
7. Laidumas ir konvekcija neatitinka atspindžio ir refrakcijos dėsnių, tuo tarpu radiacija laikosi tos pačios.

Išvada

Termodinamika yra šilumos perdavimo ir su juo susijusių pokyčių tyrimas. Laidumas yra ne kas kita, kaip šilumos perdavimas iš karštesnės dalies į šaltesnę. Konvekcija yra šilumos perdavimas skysčio judesiu aukštyn ir žemyn. Spinduliuotė atsiranda, kai šiluma keliauja per tuščią vietą.