Diferența dintre conducție și convecție

Schimbarea energiei între două sisteme (corpuri) datorită temperaturilor lor diferite se numește transferul de căldură. Transferul de căldură de la unul la celălalt corp are loc în mod spontan, de la încălzitor (temperatură mai mare) până la corpul mai rece (temperatură mai scăzută). Dacă nu există alte cauze, starea sistemelor observate se va schimba până la stabilirea echilibrului termic. În principiu, există trei moduri de transfer de căldură: conducție, convecție și radiație.

Ce este Conducția?

Conducta de căldură este o cale de mișcare a căldurii caracteristică materialelor solide, deși apare (dar cu intensitate neglijabilă) și în fluide. Aceasta înseamnă că conducerea este un proces de transfer de căldură printr-un mediu fără transport de masă. Atunci când există o diferență de temperatură între diferitele părți ale unui sistem, are loc un transfer de căldură prin care energia trece din zona (corpul) cu o temperatură mai mare în zona cu un interval de temperatură mai scăzut. Energia este transmisă de la particule la particule, adică căldura se mișcă de la un capăt la celălalt capăt, în timp ce substanța (sistemul, corpul) este inactiv. Conducția are loc în corpuri dure neconductoare omogene și se face prin transmiterea căldurii de la o particulă la alta, fără nici o mișcare aparentă. În mod similar, același lucru se întâmplă și într-un corp dur, omogen, translucid, cum ar fi sticla și cuarțul, în timp ce o parte din căldură se efectuează și cu radiații. Conform teoriei cineticii moleculare, această metodă de transmitere a căldurii se face prin coliziune a moleculelor. Moleculele din corpul mai cald au o viteză mai mare, iar atunci când acestea se ciocnesc, viteza lor (temperatura) scade, în timp ce moleculele mai lent (mai reci) devin mai rapide. Caracteristica materialului care semnifică intensitatea mișcării căldurii prin material se numește coeficientul de conductivitate termică - λ (W / m ° C) și este o măsură a bunului conductor de căldură dintr-un material și afectează transferul de căldură viteză. Cantitatea de căldură Q care va fi trecută prin conducere prin placa omogenă poate fi calculată conform următoarei formule:

Ce este Convecția?

Convecția este un transfer de căldură realizat prin circularea sau mutarea particulelor calde într-un spațiu mai rece. Acesta este un alt concept intuitiv, deoarece știm că aerul cald sau apa urcă. Cu circumferința, particulele mai reci sunt schimbate (schimbate) cu cele mai calde. Particulele reci sunt apoi încălzite și procesul continuă să producă fluxul de convecție. Transferul convectiv se realizează între pereții exteriori ai corpului și mediul înconjurător, precum și între pereții interiori și corpul și mediul interior. În cazul convecției, transferul de căldură are loc de-a lungul limitei corpului solid și a fluidului care îl înconjoară. Acest tip de transfer de căldură are loc numai dacă lichidul se mișcă. Cursul mișcării termice depinde de temperatura corpului solid și de fluidul care se mișcă în jurul corpului. Atunci când mișcarea fluidului este cauzată, de exemplu, de un mixer sau de o pompă cu ventilator, convecția este forțată. Altfel este natural. Cantitatea de căldură transmisă în unitatea de timp pe o zonă Fz (fluxul termic) este determinată pe baza expresiei:   Unde: 
coeficientul de transfer al căldurii prin convecție, t1, t2 temperatura lichidelor și a corpului, F² - suprafața corpului acoperită cu fluid.
Procesul de convecție în fluide este întotdeauna urmat de transferul de căldură prin conducție, deoarece particulele intră întotdeauna în contact direct între ele.

Diferența dintre conducție și convecție

1) Definirea Conducerii și Convecției

Conducția este un mecanism de transfer de căldură prin materiale solide. Conducția ca proces reprezintă un schimb de energie cinetică a moleculelor în coliziuni reciproce. În coliziunea moleculelor, se schimbă energia cinetică, prin care moleculele mai rapide care au o energie cinetică mai mare și o căldură mai mare dau o parte din căldură unor molecule mai lente care au un nivel mai scăzut al căldurii. Convecția este un mecanism de transfer indirect de căldură. În funcție de temperatura corpului solid și a fluidului, unul dintre ele va da (mai cald), iar celălalt (răcitor) va primi energie termică. Cu cât este mai mare viteza de mișcare a fluidului, cu atât crește convecția.

2) Cauza conducerii și a convecției

Conducția se întâmplă din cauza diferenței de auz, în timp ce există o diferență de densitate în cazul convecției.

3) Apariția Conducerii și Convecției

Conducția are loc numai în substanțe solide (transfer direct de energie). Convecția are loc prin fluxul de energie în fluide.

Conducție vs. Convecție: Graficul de comparație

Rezumatul Conducerii și Convecției

• Transferul de căldură se întâmplă de fiecare dată când există o diferență de temperatură între două puncte într-un anumit mediu. Acest transfer este o energie termică care trece ca o consecință a diferenței de temperatură.
• Conducția este un transfer direct al energiei din particula unei materii (solidă sau lichidă) de la un nivel de energie ridicat la particule la un nivel energetic inferior, ca o consecință a interacțiunii dintre particule.
• Convecția este transferul de energie între suprafața unui material și un fluid care se întinde peste / sub material sau în fluidul însuși (lichid sau gaz). Variațiile temperaturii determină diferențe în densitatea fluidelor, ceea ce determină mișcarea moleculelor, prin care părțile fierbinți cu o masă mai mică cresc, în timp ce părțile reci fac contrariul. Aceste mișcări au ca rezultat un echilibru de temperatură. În fizică, acest proces este cunoscut ca "mișcarea Browniană".