Razlika između konvekcije i zračenja

Konvekcija protiv zračenja

Konvekcija i zračenje su dva procesa koja se raspravljaju na polju topline. Konvekcija je metoda prijenosa topline pomoću pokretnih čestica. Zračenje ne zahtijeva čestice ili medij za prijenos energije. Oba su ova procesa vrlo važna na brojnim područjima. Ovi se pojmovi široko koriste u toplini i termodinamici, atmosferskoj znanosti, vremenskoj analizi, klimatskoj analizi, mehanici tekućina, pa čak i medicinskim znanostima. Važno je pravilno razumijevanje ovih koncepata kako bi se postigla vrhunska uspješnost u tim područjima koja često koriste te koncepte. U ovom ćemo članku govoriti o konvekciji i zračenju, njihovim definicijama, primjeni konvekcije i zračenja, njihovim sličnostima i na kraju o razlici između konvekcije i zračenja..

Što je zračenje?

Elektromagnetsko zračenje ili uobičajeno poznato kao zračenje ili EM zračenje je metoda prijenosa topline. Elektromagnetsko zračenje prvi je predložio James Clerk Maxwell. Kasnije je to potvrdio Heinrich Hertz koji je uspješno proizveo prvi EM val. Maxwell je dobio oblik vala za električne i magnetske valove i uspješno predvidio brzinu tih valova. Budući da je ta brzina vala bila jednaka eksperimentalnoj vrijednosti brzine svjetlosti, Maxwell je također predložio da svjetlost u stvari bude oblik EM valova. Elektromagnetski valovi imaju i električno polje i magnetsko polje koje osciliraju okomito jedna na drugu i okomito na smjer širenja vala. Svi elektromagnetski valovi imaju jednaku brzinu u vakuumu. Učestalost elektromagnetskog vala odlučuje o energiji pohranjenoj u njemu. Kasnije se pomoću kvantne mehanike pokazalo da su ti valovi, zapravo, paketi valova. Energija ovog paketa ovisi o frekvenciji vala. To je otvorilo polje dualnosti materije valova - čestica. Sada se vidi da se elektromagnetsko zračenje može smatrati valovima i česticama. Objekt smješten na bilo kojoj temperaturi iznad apsolutne nule emitirat će EM valove svake valne duljine. Energija, koju ispušta najveći broj fotona, ovisi o temperaturi tijela.

Što je Konvekcija?

Konvekcija je terminologija koja se koristi za skupno kretanje tekućina. Međutim, u ovom se članku smatra da konvekcija ima oblik toplinske konvekcije. Za razliku od kondukcije, konvekcija se ne može odvijati u čvrstim tvarima. Konvekcija je proces prijenosa energije izravnim prijenosom tvari. U tekućinama i plinovima, kada se zagrijavaju s dna, najprije će se zagrijati donji sloj tečnosti. Zatim se zagrijani sloj zraka širi; manje gusti od hladnog zraka, sloj vrućeg zraka raste u obliku konvekcijske struje. Tada sljedeći sloj tekućine doživljava iste pojave. U međuvremenu se prvi sloj vrućeg zraka ohladi, a on će sići. Ovaj učinak stvara provodnu petlju, neprestano oslobađajući toplinu koja se odvodi od donjih slojeva do gornjih. Ovo je vrlo važan obrazac u vremenskim sustavima. U ovom se mehanizmu toplina s površine zemlje oslobađa u gornju atmosferu.