Hmota je prítomná okolo nás, v troch štátoch, pevná, kvapalná a plyn. Premena hmoty z jedného stavu na druhého sa nazýva zmenou stavu, ku ktorému dochádza v dôsledku výmeny tepla medzi hmotou a jej okolím. Takže teplo je prechod energie z jedného systému do druhého kvôli rozdielu v teplote, ktorý sa deje troch rôznych spôsobov, ktorými sú vedenie, konvekcia a žiarenie.
Ľudia často nesprávne interpretujú tieto formy prenosu tepla, ale sú založené na rôznorodých fyzických interakciách na prenos energie. Ak chcete študovať rozdiel medzi vedením, konvekciou a žiarením, pozrite si článok uvedený nižšie.
Porovnávacia tabuľka
| Základ pre porovnanie | vedenie | prúdenie | žiarenie |
|---|---|---|---|
| zmysel | Vedenie je proces, pri ktorom sa prenáša teplo medzi objekty priamym kontaktom. | Konvekcia sa vzťahuje na formu prenosu tepla, v ktorom dochádza k prechodu energie v tekutine. | Radiacia spomína mechanizmus, v ktorom sa prenáša teplo bez akéhokoľvek fyzického kontaktu medzi objektmi. |
| predstavovať | Ako sa teplo pohybuje medzi objektmi v priamom kontakte. | Ako prechádza teplo cez tekutiny. | Ako teplo preteká prázdnymi priestormi. |
| príčina | Z dôvodu rozdielu teplôt. | Vzhľadom na rozdiel v hustote. | Vyskytuje sa zo všetkých objektov pri teplote vyššej ako 0 K. |
| výskyt | Vyskytuje sa v tuhých látkach molekulárnymi kolíziami. | Vyskytuje sa v tekutinách, skutočným tokom hmoty. | Vyskytuje sa na diaľku a nezahrieva intervenujúcu látku. |
| Prevod tepla | Používa zahriatie pevnej látky. | Používa medziprodukt. | Používa elektromagnetické vlny. |
| rýchlosť | pomaly | pomaly | rýchly |
| Zákon odrazu a lomu | Nesleduje | Nesleduje | nasledovať |
Definícia vedenia
Vedenie môže byť chápané ako proces, ktorý umožňuje priamym prenosom tepla cez hmotu v dôsledku rozdielu teploty medzi susednými časťami objektu. Stáva sa to, keď teplota molekúl prítomných v látke stúpa, čo vedie k silným vibráciám. Molekuly sa zrazia s okolitými molekulami a spôsobujú ich vibráciu, čo vedie k prenose tepelnej energie do susednej časti objektu.
Jednoducho, ak sú dva objekty v priamom kontakte, dôjde k prenosu tepla z teplejšieho objektu na chladnejšie, čo je spôsobené vedením. Ďalej, objekty, ktoré umožňujú ľahké prechode tepla, sa nazývajú vodiče.
Definícia konvekcie
Vo vede vedie konvekcia k forme prenosu tepla, skutočným pohybom hmoty, ktorá sa vyskytuje iba v kvapalinách. Tekutina spomína na akúkoľvek látku, ktorej molekuly sa voľne pohybujú z jedného miesta na druhé, napríklad kvapaliny a plyny. Stáva sa to prirodzene alebo dokonca silno.
Gravitácia zohráva veľkú úlohu v prirodzenom konvekčnom procese, takže keď sa látka zahrieva zospodu, vedie k rozšíreniu teplejšej časti. Vzhľadom na vztlak, horúca látka stúpa, pretože je menej hustá a chladnejšia látka ju nahradí potopením na dne kvôli vysokej hustote, ktorá sa pri horúcom pohybe nahor a proces pokračuje. Pri konvekcii, pri zahrievaní látky, sa molekuly rozptýlia a od seba sa od seba rozchádzajú.
Keď sa konvekcia vykonáva silne, je látka nútená pohybovať sa smerom hore akýmikoľvek fyzikálnymi prostriedkami, ako je čerpadlo. Napríklad systém vykurovania.
Definícia žiarenia
Mechanizmus prenosu tepla, v ktorom nie je potrebné žiadne médium, sa nazýva žiarenie. Týka sa to pohybu tepla vo vlnách, pretože nepotrebuje prechádzať molekuly. Objekt nemusí byť v priamom kontakte s druhým na prenášanie tepla. Kedykoľvek budete cítiť teplo bez skutočného dotyku s objektom, je to kvôli žiareniu. Navyše farba, povrchová orientácia atď. Sú niektoré z povrchových vlastností, na ktorých závisí žiarenie.
V tomto procese sa energia prenáša prostredníctvom elektromagnetických vĺn nazývaných ako žiarivá energia. Horúce objekty všeobecne vyžarujú tepelnú energiu do chladnejšieho prostredia. Sálavá energia je schopná prejsť vo vákuu od jej zdroja až po chladnejšie prostredie. Najlepším príkladom žiarenia je slnečná energia, ktorú dostávame od slnka, hoci je od nás vzdialená asi míle.
Kľúčové rozdiely medzi vedením, konvekciou a žiarením
Podstatné rozdiely medzi vedením, konvekciou a žiarením sú vysvetlené ako:
- Vedenie je proces, pri ktorom sa teplo prepravuje medzi časťami kontinua prostredníctvom priameho fyzického kontaktu. Konvekcia je princíp, pri ktorom teplo prenáša prúdy v kvapaline, tj kvapaline alebo plyne. Žiarenie je mechanizmus prenosu tepla, v ktorom prechod prebieha prostredníctvom elektromagnetických vĺn.
- Vedenie ukazuje, ako sa prenáša teplo medzi objektmi v priamom kontakte, ale Konvekcia odráža to, ako prechádza teplo kvapaliny a plyny. Na rozdiel od toho žiarenie indikuje, ako prechádza teplo cez miesta bez molekúl.
- Vedenie je dôsledkom rozdielu teplôt, tj tepelných tokov z oblasti s vysokou teplotou a nízkou teplotou. Konvekcia sa deje v dôsledku zmeny hustoty, takže sa teplo pohybuje z oblasti s nízkou hustotou do oblasti s vysokou hustotou. Naopak, všetky teplo uvoľňujú objekt, ktoré má teplotu vyššiu ako 0 K.
- Vedenie sa zvyčajne vyskytuje v tuhých látkach, a to prostredníctvom molekulárnej kolízie. Konvekcia sa vyskytuje v tekutinách hromadným pohybom molekúl v tom istom smere. Na rozdiel od toho, žiarenie prebieha cez vákuum priestoru a nezahrieva zasahujúce médium.
- Prenos tepla sa uskutočňuje prostredníctvom prehriatej pevnej látky vo vedení, zatiaľ čo pri konvekcii sa tepelná energia prenáša prostredníctvom stredného média. Na rozdiel od toho, dávka využíva elektromagnetické vlny na prenos tepla.
- Rýchlosť vedenia a konvekcie je pomalšie ako žiarenie.
- Vedenie a konvekcia nedodržujú zákon reflexie a lomu, zatiaľ čo ožiarenie sa riadi rovnako.
záver
Termodynamika je štúdium prenosu tepla a súvisiace zmeny. Vedenie nie je nič iné ako prestup tepla z teplejšej časti na chladnejšiu. Konvekcia je prenos tepla pohybom tekutiny nahor a nadol. Vysielanie sa vyskytuje, keď teplo preteká prázdnym priestorom.
