Konvekcia vs žiarenie
Konvekcia a žiarenie sú dva procesy diskutované v oblasti tepla. Konvekcia je spôsob prenosu tepla pomocou pohybujúcich sa častíc. Žiarenie nevyžaduje na prenos energie častice ani médium. Oba tieto procesy sú veľmi dôležité v mnohých oblastiach. Tieto koncepty sa široko používajú v tepelnej a termodynamike, atmosférickej vede, analýze počasia, analýze podnebia, mechanike tekutín a dokonca aj v lekárskych vedách. Je nevyhnutné správne porozumieť týmto pojmom, aby vynikali v oblastiach, ktoré tieto pojmy intenzívne využívajú. V tomto článku sa chystáme diskutovať o tom, aké sú prúdenie a žiarenie, ich definície, aplikácie prúdenia a žiarenia, ich podobnosti a nakoniec rozdiel medzi prúdením a žiarením..
Čo je žiarenie?
Elektromagnetické žiarenie alebo bežne známe ako žiarenie alebo EM žiarenie je spôsob prenosu tepla. Elektromagnetické žiarenie prvýkrát navrhol James Clerk Maxwell. Neskôr to potvrdil Heinrich Hertz, ktorý úspešne produkoval prvú EM vlnu. Maxwell odvodil tvar vlny pre elektrické a magnetické vlny a úspešne predpovedal rýchlosť týchto vĺn. Pretože táto rýchlosť vlny sa rovnala experimentálnej hodnote rýchlosti svetla, Maxwell tiež navrhol, že svetlo bolo v skutočnosti formou EM vĺn. Elektromagnetické vlny majú tak elektrické pole, ako aj magnetické pole, ktoré sa navzájom kolí a kolmo na smer šírenia vlny. Všetky elektromagnetické vlny majú rovnakú rýchlosť vo vákuu. Frekvencia elektromagnetickej vlny rozhoduje o energii v nej uloženej. Neskôr sa pomocou kvantovej mechaniky ukázalo, že tieto vlny sú v skutočnosti paketmi vĺn. Energia tohto paketu závisí od frekvencie vlny. Tým sa otvorilo pole vlnovej - časticovej hmoty. Teraz je zrejmé, že elektromagnetické žiarenie možno považovať za vlny a častice. Objekt, ktorý je umiestnený pri akejkoľvek teplote nad absolútnou nulou, bude vyžarovať EM vlny každej vlnovej dĺžky. Energia, ktorú maximálny počet emitovaných fotónov závisí od teploty tela.
Čo je konvekcia?
Konvekcia je terminológia používaná pre objemové pohyby tekutín. V tomto článku sa však konvekcia považuje za formu tepelnej konvekcie. Na rozdiel od vedenia, prúdenie nemôže prebiehať v pevných látkach. Konvekcia je proces prenosu energie priamym prenosom hmoty. V tekutinách a plynoch sa pri zahrievaní zdola najprv zohrieva spodná vrstva tekutiny. Zahriata vzduchová vrstva sa potom rozťahuje; keď je horšia vrstva vzduchu ako studený vzduch, stúpa vrstva horúceho vzduchu vo forme prúdiaceho prúdu. Potom ďalšia vrstva tekutiny prechádza rovnakými javmi. Medzitým je prvá vrstva horúceho vzduchu ochladená a bude klesať. Tento efekt vytvára vodivú slučku, ktorá nepretržite uvoľňuje teplo od spodných vrstiev k horným vrstvám. Toto je veľmi dôležitý model v poveternostných systémoch. Teplo z povrchu zeme sa týmto mechanizmom uvoľňuje do hornej atmosféry.
Aký je rozdiel medzi prúdením a žiarením? • Aby mohlo dôjsť ku konvekcii, musí byť okolo vyhrievaného telesa prítomné médium s pohyblivými časticami. Žiarenie nevyžaduje žiadne médium. • Prenos tepla žiarením je rýchlejší ako prenos tepla prúdením. • Konvekcia vždy odvádza teplo z gravitácie, zatiaľ čo žiarenie sa vysiela v každom smere. |