Разница между проводимостью и конвекцией

Изменение энергии между двумя системами (телами) из-за их разных температур называется теплопередачей. Передача тепла от одного к другому телу происходит самопроизвольно, от более теплого (более высокая температура) к более холодному телу (более низкая температура). Если нет других причин, состояние наблюдаемых систем будет изменяться до тех пор, пока не будет установлен тепловой баланс. В принципе, существует три режима теплопередачи: проводимость, конвекция и излучение..

Что такое проводимость?

Теплопроводность - это способ теплового движения, характерный для твердых материалов, хотя он появляется (но с незначительной интенсивностью) и в жидкостях. Это означает, что проводимость - это процесс передачи тепла через среду без переноса массы. Когда существует разность температур между различными частями системы, происходит передача тепла, через которую энергия проходит из области (тела) с более высокой температурой в область с более низким температурным диапазоном. Энергия передается от частицы к частице, то есть тепло движется от одного конца к другому концу, в то время как вещество (система, тело) бездействует. Проводимость происходит в однородных непроводящих твердых телах, и это делается путем передачи тепла от одной частицы к другой, без какого-либо видимого движения. Точно так же то же самое происходит в однородном, полупрозрачном твердом теле, таком как стекло и кварц, в то время как часть тепла также осуществляется с помощью излучения. Согласно теории молекулярной кинетики, этот метод передачи тепла осуществляется путем столкновения молекул. Молекулы в более теплом теле имеют более высокую скорость, и при столкновении их скорость (температура) уменьшается, в то время как более медленные (более холодные) молекулы становятся быстрее. Характеристика материала, которая обозначает интенсивность теплового движения через материал, называется коэффициентом теплопроводности - (Вт / м ° C), и это мера того, насколько хороший теплопроводный материал материала, и это влияет на теплопередачу. скорость. Количество тепла Q, которое будет проходить посредством проводимости через однородную пластину, можно рассчитать по следующей формуле:

Что такое конвекция?

Конвекция - это передача тепла за счет циркуляции или перемещения теплых частиц в более холодное пространство. Это еще одна интуитивная концепция, потому что мы знаем, что теплый воздух или вода идут вверх. По окружности более холодные частицы сдвигаются (меняются местами) с более теплыми. Затем холодные частицы нагреваются, и процесс продолжает создавать конвекционный поток. Конвективный перенос происходит между внешними стенками тела и окружающей средой, а также между внутренними стенками и телом и внутренней средой. В случае конвекции теплообмен происходит вдоль границы твердого тела и окружающей его жидкости. Этот вид теплопередачи происходит, только если жидкость движется. Ход теплового движения зависит от температуры твердого тела и жидкости, движущейся вокруг этого тела. Когда движение жидкости вызвано, например, смесителем или насосом с вентилятором, конвекция принудительная. В противном случае это естественно. Количество тепла, передаваемого в единицу времени через область Fz (тепловой поток), определяется на основе выражения:   где: 
коэффициент теплопередачи при конвекции, t¹, t² температуры жидкости и тела, F² - поверхность тела, покрытая жидкостью.
Процесс конвекции в жидкостях всегда сопровождается передачей тепла через проводимость, потому что частицы всегда вступают в прямой контакт друг с другом.

Разница между проводимостью и конвекцией

1) Определение проводимости и конвекции

Проводимость - это механизм передачи тепла через твердые материалы. Проводимость как процесс представляет собой обмен кинетической энергией молекул при их взаимных столкновениях. При столкновении молекул происходит обмен кинетической энергией, в результате чего более быстрые молекулы, обладающие более высокой кинетической энергией и большей температурой, отдают часть тепла более медленным молекулам с более низким уровнем нагрева. Конвекция - это механизм непрямой теплопередачи. В зависимости от температуры твердого тела и жидкости один из них будет отдавать (теплее), а другой (холоднее) будет получать тепловую энергию. Чем больше скорость движения жидкости, тем больше увеличивается конвекция.

2) причина проведения и конвекции

Проводимость происходит из-за разницы в слышимости, в то время как в случае конвекции существует разница в плотности.

3) Возникновение проводимости и конвекции

Проводимость происходит только в твердых телах (прямая передача энергии). Конвекция происходит потоком энергии в жидкостях.

Conduction vs. Convection: Сравнительная таблица

Краткое изложение проводимости и конвекции

• Теплопередача происходит каждый раз, когда в некоторой среде существует разность температур между двумя точками. Этот перенос представляет собой тепловую энергию, проходящую как следствие разницы температур.
• Проводимость - это прямая передача энергии от частицы вещества (твердого или жидкого) от повышенного энергетического уровня к частицам на более низком энергетическом уровне вследствие взаимодействия между частицами..
• Конвекция - это передача энергии между поверхностью материала и жидкостью, которая распространяется над / под материалом или в самой жидкости (жидкость или газ). Изменения температуры приводят к различиям в плотности жидкости, что вызывает движение молекул, в результате чего горячие части с меньшей массой поднимаются вверх, а холодные - наоборот. Эти движения приводят к температурному балансу. В физике этот процесс известен как «броуновское движение».