Laidumas vs konvekcija Kas yra laidumas? Kas yra konvekcija?
Laidumas ir konvekcija yra du reiškiniai, su kuriais susiduriama šilumoje ir termodinamikoje. Šios dvi sąvokos yra labai svarbios suprantant šilumos perdavimą. Spinduliavimas 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 radiacija, kad gerai suprastumėte šias sritis. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra laidumas ir konvekcija, laidumo ir konvekcijos priežastis, jų panašumai, kokie kasdieniniai įvykiai, kuriuos galime stebėti dėl laidumo ir konvekcijos, jų panašumai ir galiausiai jų skirtumai.
Kas yra laidumas?
Laidumas apibrėžiamas kaip šilumos energijos perdavimas tarp materijos regionų dėl temperatūros gradiento. Laidumas gali vykti bet kurioje medžiagoje, tačiau, kiek tai susiję su praktika, laidumas taikomas tik kietosioms medžiagoms. Kaitinant kietąsias medžiagas, kietosios medžiagos atomai ir molekulės vibruoja dėl kinetinės energijos, gaunamos kaitinant, dėl šių vibruojančių atomų susidūrimo su kaimyniniais atomais kaimyniniai atomai virpa, taigi, vibracijos perkeliamos į kitą galą. kietas. Kietojo paviršiaus atomai atlaisvina energiją iš vibracijos į atvirą erdvę. Vienodo strypo, esant pastoviai būsenai, kai šonai yra izoliuoti ir matomi tik du galai, šilumos srauto greitis yra tiesiogiai proporcingas šilumos absorbcijos ir temperatūros gradiento plotui. Pastovi būsena yra tada, kai tarp visų taškų yra šiluminė pusiausvyra, o tai reiškia, kad taško temperatūra nuo laiko nesikeičia. Dujos ir skysčiai taip pat rodo laidumą, tačiau tai yra tiesioginių molekulių susidūrimų forma. Jie nevibruoja kaip kietos medžiagos.
Kas yra konvekcija?
Konvekcija yra terminologija, naudojama skysčiams judant biriai. Tačiau šiame straipsnyje konvekcija laikoma šilumos konvekcijos forma. Skirtingai nuo laidumo, konvekcija negali vykti kietose dalyse. Konvekcija yra energijos perdavimo procesas tiesiogiai perduodant medžiagą. Skysčiuose ir dujose, kaitinant iš apačios, bus šildomas apatinis skysčio sluoksnis. Tada pašildytas oro sluoksnis plečiasi, yra mažiau tankus nei vėsus oras; karšto oro sluoksnis kyla konvekcinės srovės pavidalu. Tada kitas skysčio sluoksnis išgyvena tuos pačius reiškinius. Tuo tarpu pirmasis karšto oro sluoksnis yra atvėsęs ir jis nusileis. Šis efektas sukuria laidumo kilpą, nuolat išleidžiant šilumą, paimtą iš apatinių sluoksnių į viršutinius. Tai labai svarbus orų sistemų modelis. Šiluma nuo žemės paviršiaus šiuo mechanizmu išsiskiria į viršutinę atmosferos dalį.
Kuo skiriasi laidumas ir konvekcija?
• Laidumas vyksta visose terpėse, o kietųjų medžiagų konvekcija neįmanoma.
• Konvekcija apima medžiagos srautą grumstuose, o laidumo metu medžiaga vibruoja apie fiksuotą tašką.
• Uždaroje sistemoje šilumos nuostoliai konvekcijos būdu neįmanomi, tačiau šilumos nuostoliai dėl laidumo yra galimi.
