Konvekce vs. záření
Konvekce a záření jsou dva procesy diskutované v oblasti tepla. Konvekce je způsob přenosu tepla pomocí pohybujících se částic. Záření nevyžaduje k přenosu energie částice ani médium. Oba tyto procesy jsou velmi důležité v mnoha oblastech. Tyto koncepty jsou široce používány v termodynamice a termodynamice, atmosférických vědách, analýze počasí, analýze klimatu, mechanice tekutin a dokonce i lékařských věd. Je nezbytné mít k těmto konceptům řádné porozumění, aby bylo možné vyniknout v takových oblastech, které tyto pojmy intenzivně využívají. V tomto článku se budeme zabývat tím, co je konvekce a záření, jejich definice, aplikace konvekce a záření, jejich podobnosti a nakonec rozdíl mezi konvekcí a zářením.
Co je to záření?
Elektromagnetické záření nebo běžně známé jako záření nebo EM záření je metoda přenosu tepla. Elektromagnetické záření bylo poprvé navrženo Jamesem Clerkem Maxwellem. To později potvrdil Heinrich Hertz, který úspěšně vytvořil první EM vlnu. Maxwell odvodil tvar vlny pro elektrické a magnetické vlny a úspěšně předpověděl rychlost těchto vln. Protože tato rychlost vlny byla rovna experimentální hodnotě rychlosti světla, Maxwell také navrhl, že světlo bylo ve skutečnosti formou EM vln. Elektromagnetické vlny mají jak elektrické pole, tak i magnetické pole oscilační kolmo k sobě navzájem a kolmo ke směru šíření vln. Všechny elektromagnetické vlny mají stejnou rychlost ve vakuu. Frekvence elektromagnetické vlny rozhoduje o energii uložené v ní. Později se pomocí kvantové mechaniky ukázalo, že tyto vlny jsou ve skutečnosti pakety vln. Energie tohoto paketu závisí na frekvenci vlny. Tím se otevřelo pole vlnové - částicové hmoty hmoty. Nyní je vidět, že elektromagnetické záření lze považovat za vlny a částice. Objekt, který je umístěn v jakékoli teplotě nad absolutní nulou, bude emitovat EM vlny každé vlnové délky. Energie, kterou maximální počet emitovaných fotonů závisí na teplotě těla.
Co je konvekce?
Konvekce je terminologie používaná pro hromadné pohyby tekutin. V tomto článku je však konvekce ve formě konvekce tepla. Na rozdíl od vedení nemůže konvekce probíhat v pevných látkách. Konvekce je proces přenosu energie přímým přenosem hmoty. V kapalinách a plynech, když se zahřívá odspodu, spodní vrstva tekutiny se nejprve zahřeje. Zahřátá vzduchová vrstva se poté rozpíná; protože je méně hustá než studený vzduch, stoupá vrstva horkého vzduchu ve formě konvekčního proudu. Poté další tekutinová vrstva zažívá stejné jevy. Mezitím se první vrstva horkého vzduchu nyní ochladí a klesne. Tento efekt vytváří vodivou smyčku, která kontinuálně uvolňuje teplo odebírané ze spodních vrstev do horních vrstev. Toto je velmi důležitý vzor v povětrnostních systémech. Teplo z povrchu Země se v tomto mechanismu uvolňuje do horní atmosféry.
Jaký je rozdíl mezi konvekcí a zářením? • Aby mohlo dojít ke konvekci, musí být kolem vyhřívaného těla médium s pohyblivými částicemi. Záření nevyžaduje žádné médium. • Přenos tepla z záření je rychlejší než přenos tepla z konvekce. • Konvekce vždy odvádí teplo od gravitace, zatímco záření je emitováno ve všech směrech. |