Справа присутній навколо нас, у трьох станах: твердому, рідкому і газовому. Перетворення речовини з одного стану в інше називається зміною стану, що відбувається за рахунок обміну тепла між речовиною та її оточенням. Отже, тепло - це перехід енергії з однієї системи в іншу, через різницю в температурі, яка відбувається трьома різними способами, а саме: провідністю, конвекцією і випромінюванням.
Люди часто неправильно тлумачать ці форми теплопередачі, але засновані на різноманітній фізичній взаємодії для передачі енергії. Щоб вивчити різницю між провідністю, конвекцією та випромінюванням, давайте розглянемо статтю, представлену нижче.
Діаграма порівняння
| Основа для порівняння | Проведення | Конвекція | Радіація |
|---|---|---|---|
| Значення | Проведення - це процес, при якому передача тепла відбувається між об'єктами шляхом безпосереднього контакту. | Конвекція відноситься до форми теплопередачі, при якій відбувається перехід енергії всередині рідини. | Radition натякає на механізм, в якому тепло передається без будь-якого фізичного контакту між об'єктами. |
| Представте | Як тепло рухається між об'єктами, що знаходяться в безпосередньому контакті. | Як тепло проходить через рідини. | Як тепло тече через порожні простори. |
| Причина | Через різницю температур. | Завдяки різниці щільності. | Відбувається з усіх об'єктів, при температурі більше 0 К. |
| Виникнення | Зустрічається в твердих тілах, через молекулярні зіткнення. | Виникає в рідинах, за фактичним потоком речовини. | Виникає на відстані і не нагріває проміжну речовину. |
| Передача тепла | Використовується нагріте тверда речовина. | Використовує проміжну речовину. | Використовує електромагнітні хвилі. |
| Швидкість | Повільно | Повільно | Швидко |
| Закон відображення і заломлення | Не слід | Не слід | Слідкуйте |
Визначення провідності
Кондукцію можна розуміти як процес, який дозволяє безпосередньо переносити тепло через речовину, внаслідок різниці температур, між сусідніми частинами об'єкта. Це відбувається, коли температура молекул, присутніх в речовині, зростає, що призводить до енергійної вібрації. Молекули стикаються з оточуючими молекулами, роблячи їх вібраційними, що призводить до транспортування теплової енергії до сусідньої частини об'єкта.
Простіше кажучи, коли два об'єкти знаходяться в безпосередньому контакті один з одним, відбуватиметься передача тепла від більш гарячого об'єкта до більш холодного, що обумовлено провідністю. Крім того, об'єкти, які дозволяють легко проходити тепло через них, називаються провідниками.
Визначення конвекції
У науці конвекція передбачає форму переносу тепла, шляхом реального руху матерії, що відбувається тільки в рідинах. Рідина натякає на будь-яку речовину, молекули якої вільно рухаються з одного місця в інше, наприклад, рідина і гази. Це відбувається природно або навіть сильно.
Гравітація відіграє велику роль у природної конвекції так, що коли речовина нагрівається знизу, це призводить до розширення більш гарячої частини. Завдяки плавучості, більш гаряча речовина піднімається, оскільки вона є менш щільною, і більш холодна речовина замінює його, опускаючись внизу, завдяки високій щільності, яка при нагріванні рухається вгору, і процес триває. При конвекції, при нагріванні речовини, її молекули розходяться і розсуваються.
Коли конвекція виконується сильно, речовина змушена рухатися вгору будь-якими фізичними засобами, такими як насос. Наприклад, система повітряного опалення.
Визначення випромінювання
Механізм теплопередачі, в якому не потрібна середовище, називається випромінюванням. Вона відноситься до руху тепла в хвилях, оскільки вона не потребує молекул, щоб пройти через них. Об'єкт не повинен перебувати в безпосередньому контакті один з одним для передачі тепла. Всякий раз, коли ви відчуваєте тепло, не торкаючись об'єкта, це відбувається через радіацію. Більше того, колір, орієнтація поверхні і т.д. є деякими поверхневими властивостями, від яких значною мірою залежить випромінювання.
У цьому процесі енергія передається через електромагнітні хвилі, що називаються випромінювальною енергією. Гарячі об'єкти, як правило, виділяють теплову енергію в більш прохолодне оточення. Радіантна енергія здатна подорожувати у вакуумі від свого джерела до прохолоднішого оточення. Найкращим прикладом випромінювання є сонячна енергія, яку ми отримуємо від сонця, незважаючи на те, що це милі від нас.
Основні відмінності між провідністю, конвекцією та радіацією
Суттєві відмінності між провідністю, конвекцією та випромінюванням пояснюються як:
- Проведення - це процес, в якому тепло передається між частинами континууму, через прямий фізичний контакт. Конвекція є принципом, в якому тепло передається струмами в рідині, тобто рідині або газі. Випромінюванням є механізм теплопередачі, при якому перехід відбувається через електромагнітні хвилі.
- Проведення показує, як тепло передається між об'єктами в безпосередньому контакті, але конвекція відображає те, як тепло проходить через рідини і гази. На відміну від цього, випромінювання вказує, як тепло рухається через місця, що не мають молекул.
- Проведення відбувається в результаті різниці температур, тобто теплових потоків від високотемпературної області до області низьких температур. Конвекція відбувається внаслідок зміни щільності, що тепло рухається від області низької щільності до області високої щільності. Навпаки, всі об'єкти виділяють тепло, що має температуру більше 0 К. \ t
- Провідність зазвичай відбувається в твердих тілах, через молекулярне зіткнення. Конвекція відбувається в рідинах шляхом масового руху молекул в одному напрямку. Навпаки, радіація проходить через вакуум простору і не нагріває проміжну середу.
- Передача тепла відбувається через нагріте тверде речовина, в провідності, тоді як в конвекції теплова енергія передається способом проміжної середовища. На відміну від раціону, для передачі тепла використовуються електромагнітні хвилі.
- Швидкість провідності і конвекція є більш повільною, ніж випромінювання.
- Проведення і конвекція не слідують закону відображення і заломлення, тоді як випромінювання підкоряється тому ж.
Висновок
Термодинаміка - це дослідження тепловіддачі та пов'язаних з нею змін. Проведення - не що інше, як передача тепла від більш гарячої частини до більш холодної. Конвекцією є теплопередача вгору-вниз рухом рідини. Випромінювання відбувається, коли тепло проходить через порожній простір.
