Hmota je přítomna kolem nás, ve třech státech, pevné, kapalné a plynné. Konverze hmoty z jednoho státu do druhého se nazývá změnou stavu, ke které dochází v důsledku výměny tepla mezi hmotou a jejím okolím. Teplo je tedy přechod energie z jednoho systému do druhého, v důsledku rozdílu teplot, ke kterému dochází třemi různými způsoby, kterými jsou vedení, konvekce a záření.
Lidé často mylně vykládají tyto formy přenosu tepla, ale jsou založeni na různorodých fyzikálních interakcích pro přenos energie. Pro studium rozdílu mezi vedením, konvekcí a zářením se podívejme na níže uvedený článek.
Srovnávací graf
| Základ pro porovnání | Vedení | Proudění | Záření |
|---|---|---|---|
| Význam | Vedení je proces, při kterém dochází k přenosu tepla mezi objekty přímým kontaktem. | Konvekce označuje formu přenosu tepla, při které dochází k přechodu energie uvnitř tekutiny. | Radice odkazuje na mechanismus, ve kterém je teplo přenášeno bez jakéhokoliv fyzického kontaktu mezi objekty. |
| Zastupovat | Jak proudí teplo mezi objekty v přímém kontaktu. | Jak teplo prochází tekutinami. | Jak teplo protéká prázdnými prostory. |
| Způsobit | V důsledku teplotního rozdílu. | Kvůli rozdílu hustoty. | Vyskytuje se ze všech objektů při teplotě vyšší než 0 K. |
| Výskyt | Vyskytuje se v pevných látkách, přes molekulární srážky. | Vyskytuje se v kapalinách, skutečným tokem hmoty. | Vyskytuje se na dálku a neohřívá intervenující látku. |
| Přenos tepla | Používá zahřátou pevnou látku. | Používá meziprodukty. | Používá elektromagnetické vlny. |
| Rychlost | Zpomalit | Zpomalit | Rychle |
| Zákon odrazu a lomu | Nesleduje | Nesleduje | Následovat |
Definice chování
Vedení lze chápat jako proces, který umožňuje přímý přenos tepla hmotou v důsledku rozdílu teplot mezi sousedními částmi objektu. Stává se, když se teplota molekul přítomných v látce zvyšuje, což má za následek silné vibrace. Molekuly se srazí s okolními molekulami, což je také vibruje, což má za následek transport tepelné energie do sousední části objektu.
Zjednodušeně řečeno, kdykoliv jsou dva objekty v přímém vzájemném kontaktu, dojde k přenosu tepla z teplejšího objektu na chladnější, což je způsobeno vedením. Dále, objekty, které umožňují, aby teplo přes ně snadno procházelo, se nazývají vodiče.
Definice konvekce
Ve vědě, Konvekce znamená formu přenosu tepla, skutečným pohybem hmoty, který nastane jen v tekutinách. Tekutina se vztahuje na jakoukoliv látku, jejíž molekuly se volně pohybují z jednoho místa na druhé, jako je kapalina a plyny. Stává se to přirozeně nebo i násilně.
Gravitace hraje velkou roli v přirozené konvekci tak, že když je látka zahřívána zespodu, vede k expanzi teplejší části. Kvůli vztlaku stoupá teplejší substance, protože je méně hustá a chladnější látka ji nahrazuje klesáním na dně, v důsledku vysoké hustoty, která se při zahřátí pohybuje nahoru a proces pokračuje. Při konvekci, při zahřívání látky, se její molekuly rozptylují a pohybují se od sebe.
Když je konvekce prováděna silně, je látka nucena pohybovat se nahoru jakýmkoliv fyzickým prostředkem, jako je čerpadlo. Např. Systém vytápění vzduchem.
Definice radiace
Mechanismus přenosu tepla, ve kterém není vyžadováno žádné médium, se nazývá záření. Vztahuje se na pohyb tepla ve vlnách, protože nepotřebuje molekuly k průchodu. Objekt nemusí být v přímém vzájemném kontaktu pro přenos tepla. Kdykoliv cítíte teplo, aniž by se objekt dotýkal, je to kvůli záření. Navíc, barva, povrchová orientace atd. Jsou některé z vlastností povrchu, na kterých zářením záleží.
V tomto procesu je energie přenášena elektromagnetickými vlnami nazývanými zářivá energie. Horké objekty obecně vydávají tepelnou energii do chladnějšího okolí. Sálavá energie je schopna putovat ve vakuu od svého zdroje do chladnějšího okolí. Nejlepším příkladem záření je sluneční energie, kterou dostáváme ze slunce, i když je to míle daleko od nás.
Klíčové rozdíly mezi vedením, konvekcí a zářením
Podstatné rozdíly mezi vodivostí, konvekcí a zářením jsou vysvětleny jako:
- Vedení je proces, při kterém se teplo přenáší mezi částmi kontinua, přímým fyzickým kontaktem. Konvekce je princip, kdy teplo je přenášeno proudy v tekutině, tj. Kapalinou nebo plynem. Záření je mechanismus přenosu tepla, ve kterém dochází k přechodu přes elektromagnetické vlny.
- Vedení ukazuje, jak se teplo přenáší mezi objekty v přímém kontaktu, ale konvekce odráží, jak teplo putuje kapalinami a plyny. Proti tomu radiace indikuje, jak teplo putuje místy bez molekul.
- Vedení probíhá v důsledku rozdílu teplot, tj. Tepelných toků z oblasti s vysokou teplotou do oblasti s nízkou teplotou. Konvekce se děje v důsledku změny hustoty, takže se teplo pohybuje z oblasti s nízkou hustotou do oblasti s vysokou hustotou. Naopak všechny objekty uvolňují teplo, které má teplotu vyšší než 0 K.
- K vedení dochází obvykle v pevných látkách, přes molekulární kolizi. Konvekce se vyskytuje v tekutinách pohybem molekul ve stejném směru. Na rozdíl od toho, záření se odehrává ve vakuu prostoru a neohřívá intervenující médium.
- Přenos tepla je prostřednictvím ohřáté pevné látky ve vedení, zatímco v konvekci je tepelná energie přenášena prostředním médiem. Na rozdíl od přídělu používá k přenosu tepla elektromagnetické vlny.
- Rychlost vedení a konvekce je pomalejší než záření.
- Vedení a konvekce se neřídí zákonem odrazu a lomu, zatímco ozařování je stejné.
Závěr
Termodynamika je studium přenosu tepla a jeho změn. Vedení není nic jiného než přenos tepla z teplejší části do chladnější. Konvekce je přenos tepla pohybem tekutiny nahoru a dolů. Záření nastává, když teplo putuje prázdným prostorem.
