Konvekcia vs žiarenie
Konvekcia a žiarenie sú dva procesy diskutované v oblasti tepla. Konvekcia je spôsob prenosu tepla pomocou pohybujúcich sa častíc. Na prenos energie si žiarenie nevyžaduje častice ani médium. Oba tieto procesy sú veľmi dôležité v mnohých oblastiach. Tieto koncepty sú široko používané v oblasti tepla a termodynamiky, atmosférickej vedy, analýzy počasia, klimatickej analýzy, mechaniky tekutín a dokonca aj lekárskych vied. Je nevyhnutné správne porozumieť týmto pojmom, aby ste vynikli v tých oblastiach, ktoré tieto pojmy veľmi využívajú. V tomto článku sa chystáme diskutovať o tom, čo sú konvekcia a žiarenie, ich definície, aplikácie konvekcie a žiarenia, ich podobnosti a nakoniec rozdiel medzi konvekciou a žiarením.
Čo je to žiarenie?
Elektromagnetické žiarenie alebo všeobecne známe ako žiarenie alebo EM žiarenie je metóda prenosu tepla. Prvýkrát elektromagnetické žiarenie navrhol James Clerk Maxwell. Toto neskôr potvrdil Heinrich Hertz, ktorý úspešne vyrobil prvú EM vlnu. Maxwell odvodil tvar vlny pre elektrické a magnetické vlny a úspešne predpovedal rýchlosť týchto vĺn. Pretože táto rýchlosť vĺn sa rovnala experimentálnej hodnote rýchlosti svetla, Maxwell tiež navrhol, aby svetlo bolo v skutočnosti formou EM vĺn. Elektromagnetické vlny majú elektrické pole aj magnetické pole oscilujúce kolmo na seba a kolmo na smer šírenia vĺn. Všetky elektromagnetické vlny majú vo vákuu rovnakú rýchlosť. O energii v nej uloženej rozhoduje frekvencia elektromagnetického vlnenia. Neskôr sa pomocou kvantovej mechaniky ukázalo, že tieto vlny sú v skutočnosti pakety vĺn. Energia tohto paketu závisí od frekvencie vlny. Tým sa otvorilo pole duality vlny - častice hmoty. Teraz je zrejmé, že elektromagnetické žiarenie možno považovať za vlny a častice. Objekt, ktorý je umiestnený pri akejkoľvek teplote nad absolútnou nulou, bude emitovať EM vlny každej vlnovej dĺžky. Energia, ktorú maximálny počet emitovaných fotónov závisí od teploty tela.ktorá je umiestnená v akejkoľvek teplote nad absolútnou nulou, bude emitovať EM vlny každej vlnovej dĺžky. Energia, ktorú maximálny počet emitovaných fotónov závisí od teploty tela.ktorá je umiestnená v akejkoľvek teplote nad absolútnou nulou, bude emitovať EM vlny každej vlnovej dĺžky. Energia, ktorú maximálny počet emitovaných fotónov závisí od teploty tela.
Čo je to prúdenie?
Konvekcia je terminológia používaná na hromadný pohyb tekutín. V tomto článku sa však za konvekciu považuje tepelná konvekcia. Na rozdiel od vedenia nemôže konvekcia prebiehať v pevných látkach. Konvekcia je proces prenosu energie priamym prenosom hmoty. V kvapalinách a plynoch sa pri zahrievaní zdola najskôr zohreje spodná vrstva kvapaliny. Potom sa vrstva ohriateho vzduchu roztiahne; keďže je horšia vzduchová vrstva menej hustá ako chladný vzduch, stúpa vo forme konvekčného prúdu. Potom ďalšia vrstva tekutiny zažíva rovnaké javy. Medzitým je prvá horúca vzduchová vrstva teraz ochladená a bude klesať. Tento efekt vytvára vodivú slučku, ktorá nepretržite uvoľňuje teplo odoberané z dolných vrstiev do horných vrstiev. Toto je veľmi dôležitý vzorec v systémoch počasia. Teplo z povrchu Zeme sa v tomto mechanizme uvoľňuje do vyšších vrstiev atmosféry.
Aký je rozdiel medzi prúdením a žiarením?
• Aby mohlo dôjsť ku konvekcii, musí byť okolo ohriateho telesa médium s pohyblivými časticami. Žiarenie nevyžaduje žiadne médium.
• Prenos tepla zo žiarenia je rýchlejší ako prenos tepla z konvekcie.
• Konvekcia vždy odvádza teplo od gravitácie, zatiaľ čo žiarenie sa emituje v každom smere.
