Rozdíl mezi vedením a prouděním

Změna energie mezi dvěma systémy (těly) v důsledku jejich různých teplot se nazývá přenos tepla. K přenosu tepla z jednoho do druhého dochází spontánně, z teplejšího (vyšší teplota) do chladnějšího těla (nižší teplota). Pokud neexistují žádné jiné příčiny, stav pozorovaných systémů se změní, dokud nebude dosaženo tepelné rovnováhy. V zásadě existují tři způsoby přenosu tepla: vedení, proudění a záření.

Co je dirigování?

Vedení tepla je způsob pohybu tepla, který je charakteristický pro pevné materiály, i když se objevuje (ale se zanedbatelnou intenzitou) také v tekutinách. To znamená, že vedení je proces přenosu tepla médiem bez transportu hmoty. Když existuje teplotní rozdíl mezi různými částmi systému, dochází k přenosu tepla, kterým energie prochází z oblasti (těla) s vyšší teplotou do oblasti s nižším teplotním rozsahem. Energie se přenáší z částice na částici, tj. Teplo se pohybuje z jednoho konce na druhý konec, zatímco látka (systém, tělo) je nečinná. Vedení probíhá v homogenních nevodivých tvrdých tělech a je prováděno přenosem tepla z jedné částice na druhou, bez zjevného pohybu. Totéž se děje v homogenním, průsvitném tvrdém těle, jako je sklo a křemen, zatímco část tepla je také prováděna zářením. Podle teorie molekulární kinetiky se tento způsob přenosu tepla provádí kolizí molekul. Molekuly v teplejším těle mají vyšší rychlost a při střetu se jejich rychlost (teplota) snižuje, zatímco pomalejší (chladnější) molekuly se zrychlují. Charakteristika materiálu, která označuje intenzitu pohybu tepla materiálem, se nazývá koeficient tepelné vodivosti - λ (W / m ° C) a je to míra toho, jak dobrý tepelný vodič je materiál, a ovlivňuje přenos tepla. rychlost. Množství tepla Q, které bude vedeno vedením homogenní deskou, lze vypočítat podle následujícího vzorce:

Co je konvekce?

Konvekce je přenos tepla prováděný cirkulací nebo přesunem teplých částic do chladnějšího prostoru. Toto je další intuitivní koncept, protože víme, že teplý vzduch nebo voda stoupá. Po obvodu jsou chladicí částice posunuty (vyměněny) za teplejší. Chladné částice se poté zahřejí a proces pokračuje k vytváření konvekčního toku. K konvektivnímu přenosu dochází mezi vnějšími stěnami těla a prostředím, jakož i mezi vnitřními stěnami a tělem a vnitřním prostředím. V případě konvekce dochází k přenosu tepla podél hranice pevného tělesa a tekutiny, která jej obklopuje. K tomuto druhu přenosu tepla dochází, pouze pokud se tekutina pohybuje. Průběh pohybu tepla závisí na teplotě pevného tělesa a tekutině pohybující se kolem tohoto tělesa. Když je pohyb tekutiny způsoben například směšovačem nebo čerpadlem s ventilátorem, je konvekce nucena. Jinak je to přirozené. Množství tepla přenášeného v časové jednotce přes oblast Fz (tepelný tok) se stanoví na základě výrazu:   kde: 
součinitel přenosu tepla konvekcí, t¹, t² teplot tekutin a těla, F² - povrch těla pokrytý tekutinou.
Proces proudění v tekutinách je vždy sledován přenosem tepla vedením, protože částice vždy přicházejí do přímého vzájemného kontaktu.

Rozdíl mezi vedením a prouděním

1) Definice chování a proudění

Vedení je mechanismus přenosu tepla přes pevné materiály. Vedení jako proces představuje výměnu kinetické energie molekul v jejich vzájemných kolizích. Při srážce molekul dochází k výměně kinetické energie, přičemž rychlejší molekuly, které mají vyšší kinetickou energii a větší teplo, dodávají část tepla pomalejším molekulám, které mají nižší úroveň tepla. Konvekce je mechanismus nepřímého přenosu tepla. V závislosti na teplotě pevného tělesa a tekutiny, jedna z nich dá (teplejší) a druhá (chladič) obdrží tepelnou energii. Čím vyšší je rychlost pohybu tekutiny, tím více proudění stoupá.

2) Příčina vedení a proudění

K vedení dochází kvůli rozdílům ve slyšení, zatímco v případě konvekce je rozdíl v hustotě.

3) Výskyt vedení a proudění

K vedení dochází pouze v pevných látkách (přímý přenos energie). K proudění dochází proudem energie v tekutinách.

Vedení vs. konvekce: srovnávací tabulka

Shrnutí vedení a proudění

• Přenos tepla nastává pokaždé, když je v některých prostředích teplotní rozdíl mezi dvěma body. Tento přenos je tepelná energie procházející v důsledku teplotního rozdílu.
• Vedení je přímý přenos energie z částice hmoty (pevné nebo kapalné) ze zvýšené energetické hladiny, na částice na nižší energetické úrovni, v důsledku interakce mezi částicemi.
• Konvekce je přenos energie mezi povrchem materiálu a tekutinou, která se šíří přes / pod materiálem nebo v samotné tekutině (kapalina nebo plyn). Změny teploty vedou k rozdílům v hustotě tekutin, což způsobuje pohyb molekul, přičemž horké části s menší hmotou stoupají, zatímco chladné části dělají opak. Tyto pohyby vedou k teplotní rovnováze. Ve fyzice je tento proces známý jako „Brownův pohyb“.