Въпросът е около нас, в три състояния - твърдо, течно и газ. Превръщането на материята от едно състояние в друго се нарича промяната в състоянието, което се извършва поради обмена на топлина между материята и нейната околна среда. И така, топлината е преход на енергия от една система към друга, поради разликата в температурата, която се проявява по три различни начина, а именно проводимост, конвекция и радиация.
Хората често погрешно разбират тези форми на пренос на топлина, но се основават на разнообразни физически взаимодействия за пренос на енергия. За да изследваме разликата между проводимост, конвекция и радиация, нека да разгледаме статията, представена по-долу.
Сравнителна таблица
| Основа за сравнение | проводимост | конвекция | радиация |
|---|---|---|---|
| значение | Провеждането е процес, при който преносът на топлина се осъществява между обектите чрез директен контакт. | Конвекцията се отнася до формата на пренос на топлина, при която се осъществява енергиен преход във флуида. | Radition напомня за механизма, в който топлината се предава без никакъв физически контакт между обектите. |
| Представлява | Как топлината се движи между обектите в пряк контакт. | Как топлината преминава през течности. | Как топлината преминава през празни пространства. |
| кауза | Поради температурната разлика. | Поради разликата в плътността. | Среща се от всички обекти при температура над 0 K. |
| Появата | Среща се в твърди вещества, чрез молекулярни сблъсъци. | Среща се в течности, чрез действителния поток на материята. | Среща се на разстояние и не загрява междинното вещество. |
| Прехвърляне на топлина | Използва загрято твърдо вещество. | Използва междинно вещество. | Използва електромагнитни вълни. |
| скорост | Бавен | Бавен | Бърз |
| Закон за отражение и пречупване | Не следва | Не следва | последвам |
Определение за провеждане
Проводимостта може да се разбира като процес, който дава възможност за директно пренасяне на топлина през материята, поради разликата в температурата, между съседни части на обекта. Това се случва, когато температурата на молекулите, присъстващи в дадено вещество, се повиши, което води до енергични вибрации. Молекулите се сблъскват с околните молекули, което ги кара да вибрират, което води до транспортиране на топлинна енергия към съседна част на обекта.
Казано с прости думи, когато два обекта са в директен контакт един с друг, ще има прехвърляне на топлина от горещия обект към по-студения, който се дължи на проводимостта. Освен това обектите, които позволяват лесното преминаване на топлината през тях, се наричат проводници.
Определение за конвекция
В науката Конвекцията предполага формата на пренос на топлина, чрез реално движение на материята, която се среща само в течности. Течността напомня за всяко вещество, чиито молекули се движат свободно от едно място на друго, като течност и газове. Това се случва естествено или дори силно.
Гравитацията играе голяма роля в естествената конвекция така, че когато веществото се нагрява отдолу, води до разширяване на по-горещата част. Благодарение на плаваемостта, по-горещото вещество се повишава, тъй като е по-малко плътно и по-студеното вещество го замества, като потъва в дъното, поради високата плътност, която при горещо се движи нагоре и процесът продължава. При конвекция, при нагряване на веществото, молекулите се разпръскват и се раздалечават.
Когато конвекцията се извършва силно, веществото се принуждава да се придвижва нагоре с всякакви физически средства, като например помпата. Например система за въздушно отопление.
Определение на радиация
Механизмът за пренос на топлина, при който не се изисква никаква среда, се нарича радиация. Тя се отнася до движението на топлината във вълни, тъй като не се нуждаят от молекули, през които да преминават. Не е необходимо обектът да бъде в директен контакт един с друг за предаване на топлина. Когато почувствате топлина, без действително да докосвате обекта, това се дължи на радиация. Освен това, цветът, ориентацията на повърхността и т.н. са някои от повърхностните свойства, на които радиацията зависи в голяма степен.
В този процес енергията се предава чрез електромагнитни вълни, наричани лъчиста енергия. Горещите обекти обикновено излъчват топлинна енергия в по-студената среда. Излъчващата енергия е способна да пътува във вакуума от своя източник до по-хладната среда. Най-добрият пример за радиация е слънчевата енергия, която получаваме от слънцето, въпреки че е далеч от нас.
Основни разлики между проводимост, конвекция и радиация
Съществените разлики между проводимостта, конвекцията и излъчването са обяснени както по-долу:
- Провеждането е процес, при който топлината се транспортира между части от континуум, чрез пряк физически контакт. Конвекцията е принципът, при който топлината се предава от течения във флуид, т.е. течност или газ. Радиацията е механизъм за пренос на топлина, при който преходът се осъществява чрез електромагнитни вълни.
- Провеждането показва как се пренася топлината между обектите в пряк контакт, но конвекцията отразява как топлината се движи през течности и газове. За разлика от това, радиацията показва как топлината се движи през места, които нямат молекули.
- Провеждането се извършва в резултат на разликата в температурата, т.е. топлинните потоци от високотемпературната зона до зоната с ниска температура. Конвекцията се дължи на разликата в плътността, така че топлината се движи от област с ниска плътност към регион с висока плътност. Напротив, всички обекти освобождават топлина с температура над 0 K.
- Провеждането обикновено се случва в твърди частици, чрез молекулярно сблъскване. Конвекцията настъпва в течности чрез масово движение на молекули в една и съща посока. За разлика от това, радиацията се осъществява през вакуума на пространството и не загрява междинната среда.
- Преносът на топлина се осъществява чрез загряване на твърдо вещество, в проводимост, докато при конвекция топлинната енергия се предава чрез междинна среда. За разлика от това, рационалното потребление използва електромагнитни вълни за пренос на топлина.
- Скоростта на проводимост и конвекция е по-бавна от радиацията.
- Проводимостта и конвекцията не следват закона на отражението и пречупването, докато радиацията се подчинява на същото.
заключение
Термодинамиката е изследване на преноса на топлина и свързаните с него промени. Проводимостта не е нищо друго освен пренос на топлина от по-горещата част към по-студената. Конвекцията е пренос на топлина чрез движение нагоре и надолу на флуида. Радиацията възниква, когато топлината преминава през празното пространство.
