Разлика между конвекция и излъчване

Конвекция срещу радиация

Конвекцията и излъчването са два процеса, обсъждани в областта на топлината. Конвекцията е методът за предаване на топлина с помощта на движещи се частици. Радиацията не изисква частици или среда за предаване на енергия. И двата процеса са много важни в много области. Тези понятия са широко използвани в топлината и термодинамиката, атмосферните науки, анализ на времето, анализ на климата, механика на течностите и дори медицински науки. Жизненоважно е да се разбере правилно в тези понятия, за да се постигне превъзходство в такива области, които често използват тези понятия. В тази статия ще обсъдим какво са конвекция и излъчване, техните дефиниции, приложения на конвекция и излъчване, техните прилики и накрая разликата между конвекция и излъчване.

Какво е радиация?

Електромагнитното излъчване или обикновено известно като радиационно или ЕМ излъчване е метод за пренос на топлина. Електромагнитното излъчване е предложено за първи път от Джеймс Клерк Максуел. Това по-късно беше потвърдено от Хайнрих Херц, който успешно произведе първата EM вълна. Максуел изведе формата на вълната за електрически и магнитни вълни и успешно прогнозира скоростта на тези вълни. Тъй като тази скорост на вълната беше равна на експерименталната стойност на скоростта на светлината, Максуел също предложи, че всъщност светлината е форма на ЕМ вълни. Електромагнитните вълни имат както електрическо поле, така и магнитно поле, осцилиращо перпендикулярно една спрямо друга и перпендикулярно на посоката на разпространение на вълната. Всички електромагнитни вълни имат еднаква скорост във вакуум. Честотата на електромагнитната вълна определя енергията, съхранявана в нея. По-късно беше показано с помощта на квантова механика, че тези вълни всъщност са пакети вълни. Енергията на този пакет зависи от честотата на вълната. Това отвори полето на вълната - двойственост на частиците на материята. Сега може да се види, че електромагнитното излъчване може да се разглежда като вълни и частици. Обект, който е поставен при всяка температура над абсолютната нула, ще излъчва EM вълни с всяка дължина на вълната. Енергията, която максималният брой излъчени фотони зависи от температурата на тялото.

Какво е конвекция?

Конвекцията е терминологията, използвана за насипно движение на течности. В тази статия обаче конвекцията се приема под формата на топлинна конвекция. За разлика от проводимостта, конвекцията не може да се осъществи в твърди частици. Конвекцията е процес на прехвърляне на енергия чрез директен пренос на материя. При течности и газове при нагряване отдолу най-напред ще се нагрее долният слой на течността. След това нагретият въздушен слой се разширява; тъй като е по-малко плътен от хладния въздух, слоят горещ въздух се издига под формата на конвекционен ток. Тогава следващият флуиден слой изпитва същите явления. Междувременно първият слой горещ въздух вече се охлажда и той ще слезе. Този ефект създава кондуктивен контур, непрекъснато отделящ топлината, поемана от долните слоеве до горните. Това е много важен модел в метеорологичните системи. Топлината от повърхността на земята се отделя в горната атмосфера в този механизъм.