Razlika između kondukcije i konvekcije

Promjena energije između dva sustava (tijela) zbog njihovih različitih temperatura naziva se prijenos topline. Prijenos topline s jednog na drugo tijelo odvija se spontano, od toplijeg (viša temperatura) do hladnijeg tijela (niža temperatura). Ako nema drugih uzroka, stanje promatranih sustava mijenjat će se dok se ne uspostavi ravnoteža topline. U principu postoje tri načina prijenosa topline: provođenje, konvekcija i zračenje.

Što je kondukcija?

Provođenje topline je način kretanja topline koji je karakterističan za čvrste materijale, iako se pojavljuje (ali s zanemarivim intenzitetom) i u tekućinama. To znači da je provođenje proces prijenosa topline kroz medij bez transporta mase. Kada postoji razlika u temperaturi između različitih dijelova sustava, dolazi do prijenosa topline kroz koji energija iz područja (tijela) s višom temperaturom prelazi u područje s nižim temperaturnim rasponom. Energija se prenosi od čestice do čestice, tj. Toplina se kreće s jednog na drugi kraj, dok tvar (sustav, tijelo) miruje. Provođenje se odvija u homogenim neprevodnim tvrdim tijelima, a provodi se prijenosom topline iz jedne čestice u drugu, bez ikakvih vidljivih pomaka. Slično se događa i u homogenom, prozirnom tvrdom tijelu, poput stakla i kvarca, dok se dio topline provodi i zračenjem. Prema teoriji molekularne kinetike, ova metoda prijenosa topline provodi se sudarom molekula. Molekuli u toplijem tijelu imaju veću brzinu, a kada se sukobe, njihova se brzina (temperatura) smanjuje, dok sporije (hladnije) molekule brže postaju. Karakteristika materijala koja označava intenzitet kretanja topline kroz materijal naziva se koeficijentom toplinske vodljivosti - λ (W / m ° C) i mjeri koliko je dobar provodnik topline neki materijal i utječe na prijenos topline brzina. Količina topline Q koja će se provesti provođenjem kroz homogenu ploču može se izračunati prema sljedećoj formuli:

Što je Konvekcija?

Konvekcija je prijenos topline izvršen cirkulacijom ili premještanjem toplih čestica u hladniji prostor. Ovo je još jedan intuitivni koncept, jer znamo da topli zrak ili voda idu gore. S opsegom, hladnije čestice se pomiču (izmjenjuju) s toplijima. Zatim se hladne čestice zagrijavaju i postupak nastavlja stvarati konvekcijski protok. Konvektivni prijenos događa se između vanjskih zidova tijela i okoliša, kao i između unutarnjih zidova i tijela i unutarnjeg okruženja. U slučaju konvekcije, prijenos topline odvija se duž granice čvrstog tijela i tekućine koja ga okružuje. Ova vrsta prijenosa topline događa se samo ako se tekućina kreće. Tok tijeka topline ovisi o temperaturi čvrstog tijela i tekućine koja se kreće oko tog tijela. Na primjer, kada je gibanje tekućine uzrokovano, na primjer, miješalicom ili pumpom s ventilatorom, konvekcija je prisiljena. Inače je prirodno. Količina topline koja se prenosi u vremenskoj jedinici kroz područje Fz (toplinski protok) određuje se na osnovu izraza:   gdje: 
koeficijent prijenosa topline konvekcijom, t¹, t² tekućine i tjelesne temperature, F² - tjelesna površina prekrivena tekućinom.
Proces konvekcije u fluidima uvijek se prati prijenosom topline provođenjem, jer čestice uvijek dolaze u direktan dodir.

Razlika između kondukcije i konvekcije

1) Definicija provođenja i konvekcije

Provođenje je mehanizam prijenosa topline kroz čvrste materijale. Provođenje kao proces predstavlja razmjenu kinetičke energije molekula u njihovim međusobnim sudarima. U sudaru molekula izmjenjuje se kinetička energija, pri čemu brži molekuli koji imaju veću kinetičku energiju i veću toplinu daju dio topline sporijim molekulama koje imaju niži nivo topline. Konvekcija je mehanizam neizravnog prijenosa topline. Ovisno o temperaturi čvrstog tijela i tekućine, jedan od njih će dati (toplije), a drugi (hladniji) primiti toplinsku energiju. Što je veća brzina kretanja fluida, to se veća konvekcija povećava.

2) Uzrok provoda i konvekcije

Provodljivost se događa zbog razlike čuja, dok postoji razlika u gustoći u slučaju konvekcije.

3) Pojava kondukcije i konvekcije

Kondukcija se odvija samo u čvrstim tvarima (izravan prijenos energije). Konvekcija se odvija protokom energije u tekućinama.

Provod protiv konvekcije: usporedni grafikon

Sažetak provođenja i konvekcije

• Prijenos topline događa se svaki put kad postoji temperaturna razlika između dvije točke u nekom okolišu. Taj prijenos je toplotna energija koja prolazi kao posljedica razlike u temperaturi.
• Provođenje je izravan prijenos energije iz čestica materije (krute ili tekuće) s povišene razine energije, u čestice niže energetske razine, kao posljedica interakcije između čestica.
• Konvekcija je prijenos energije između površine materijala i tekućine koja se širi iznad / ispod materijala ili u samoj tekućini (tekućina ili plin). Odstupanja u temperaturi rezultiraju razlikama u gustoći tekućine, što uzrokuje kretanje molekula, pri čemu se vrući dijelovi s manjom masom povećavaju, dok hladni dijelovi rade suprotno. Ovi pokreti rezultiraju uravnoteženjem temperature. U fizici je taj proces poznat i kao "Brownovo kretanje".