Frågan är närvarande kring oss, i tre stater, fast, flytande och gas. Omvandlingen av materia från en stat till en annan kallas som en förändring i tillståndet, som sker på grund av värmeväxling mellan materien och omgivningen. Så värme är övergången av energi från ett system till ett annat på grund av skillnaden i temperatur som uppstår på tre olika sätt, det vill säga ledning, konvektion och strålning.
Människor ofta missuppfattar, dessa former av värmeöverföring men de bygger på olika fysiska interaktioner för att överföra energi. För att studera skillnaden mellan ledning, konvektion och strålning, låt oss ta en titt på artikeln nedan.
Jämförelsediagram
| Grunder för jämförelse | Ledning | Konvektion | Strålning |
|---|---|---|---|
| Menande | Ledning är en process där värmeöverföring sker mellan föremål genom direktkontakt. | Konvektion avser form av värmeöverföring där energiövergång sker inom vätskan. | Radition hänvisar till mekanismen där värme överförs utan någon fysisk kontakt mellan föremål. |
| Representera | Hur värme färdas mellan föremål i direktkontakt. | Hur värme passerar genom vätskor. | Hur värme flyter genom tomma utrymmen. |
| Orsak | På grund av temperaturskillnaden. | På grund av densitetsskillnad. | Förekommer från alla föremål vid temperaturer över 0 K. |
| förekomst | Förekommer i fasta ämnen, genom molekylära kollisioner. | Förekommer i vätskor, genom faktiskt flöde av materia. | Förekommer på avstånd och värmer inte den mellanliggande substansen. |
| Överföring av värme | Användar uppvärmd fast substans. | Använder mellanliggande substans. | Använder elektromagnetiska vågor. |
| Fart | Långsam | Långsam | Snabb |
| Lag av reflektion och brytning | Följ inte | Följ inte | Följ |
Definition av ledning
Ledning kan förstås som processen, vilket möjliggör direkt överföring av värme genom materien, beroende på temperaturskillnaden mellan angränsande delar av objektet. Det händer när temperaturen hos molekylerna som är närvarande i en substans ökar, vilket resulterar i kraftig vibration. Molekylerna kolliderar med omgivande molekyler, vilket gör att de vibrerar, vilket resulterar i transport av termisk energi till angränsande del av föremålet.
Enkelt uttryckt, när två objekt är i direkt kontakt med varandra, kommer det att finnas en överföring av värme från det heta objektet till den kallare, vilket beror på ledning. Vidare kallas de föremål som tillåter värme att resa lätt genom dem.
Definition av konvektion
I vetenskap innebär konvektion form av värmeöverföring, genom reell rörelse av materia, som endast uppstår i vätskor. Vätska hänvisar till något ämne, vars molekyler rör sig fritt från ett ställe till ett annat, till exempel vätska och gaser. Det händer naturligt eller till och med kraftfullt.
Gravity har en stor roll att spela i naturlig konvektion så att när ämnet upphettas underifrån leder det till att den varmare delen expanderas. På grund av flytkraft ökar det hetare ämnet som det är mindre tätt och det kallare ämnet ersätter det genom att sjunka i botten på grund av hög densitet, vilket när det blir heta rörelser uppåt och processen fortsätter. Vid konvektion, vid uppvärmning av ämnet, är molekylerna spridda och rör sig ifrån varandra.
När konvektionen utförs kraftigt, är ämnet tvunget att röra sig uppåt med något fysiskt medel som pumpen. T ex luftvärmesystem
Definition av strålning
Värmeöverföringsmekanismen där inget medium är nödvändigt kallas strålning. Det hänvisar till rörelse av värme i vågor, eftersom det inte behöver molekyler att gå igenom. Objektet behöver inte vara i direkt kontakt med varandra för att överföra värme. När du känner värme utan att egentligen röra objektet är det på grund av strålning. Färg, yta orientering etc. är dessutom några av de ytegenskaper som strålningen beror på.
I denna process överförs energin genom elektromagnetiska vågor som kallas strålningsenergi. Heta föremål avger vanligen termisk energi till svalare omgivningar. Radiant energi kan resa i vakuum från dess källa till den svalare omgivningen. Det bästa exemplet på strålning är solenergi som vi kommer från solen, även om det är miles away från oss.
Viktiga skillnader mellan ledning, konvektion och strålning
De väsentliga skillnaderna mellan ledning, konvektion och strålning förklaras som under:
- Ledning är en process där värme transporteras mellan delar av ett kontinuum, genom direkt fysisk kontakt. Konvektion är principen, där värme överförs av strömmar i en vätska, dvs vätska eller gas. Strålning är värmeöverföringsmekanismen, där övergången sker genom elektromagnetiska vågor.
- Konduktion visar hur värme överförs mellan föremål i direktkontakt, men konvektion återspeglar hur värmen färdas genom vätskor och gaser. Däremot indikerar strålning hur värme färdas genom platser som inte har några molekyler.
- Ledningen sker som ett resultat av temperaturskillnaden, dvs värmeströmmar från högtemperaturområde till lågtemperaturområde. Konvektion händer på grund av variationen i densitet, så att värmen flyttas från lågdensitetsregion till högdensitetsregion. Tvärtom släpper allt objekt ut värme, som har en temperatur över 0 K.
- Konduktion uppträder vanligtvis i fasta ämnen, genom molekylär kollision. Konvektion uppträder i vätskor genom massrörelse av molekyler i samma riktning. Däremot sker strålning genom rymdvakuum och värmer inte upp mellanliggande medium.
- Överföringen av värme sker genom uppvärmd fast substans, under ledning, medan värmeenergin överförs genom konvektion genom mellanmedium. Till skillnad från att ration använder elektromagnetiska vågor för att överföra värme.
- Hastigheten för ledning och konvektion är långsammare än strålning.
- Ledning och konvektion följer inte lagen av reflektion och brytning, medan strålning åtnjuter samma.
Slutsats
Termodynamik är studien av värmeöverföring och förändringarna relaterade till den. Ledning är inget annat än värmeöverföringen från den hetaste delen till den kallare. Konvektion är värmeöverföringen genom upp och ner rörelse av vätskan. Strålning uppstår när värmen färdas genom tomt utrymme.
