konvekcija vs radijacija
Konvekcija i zračenje su dva procesa o kojima se raspravlja na području topline. Konvekcija je metoda prijenosa topline pomoću pokretnih čestica. Zračenju nisu potrebne čestice ili medij za prijenos energije. Oba ova procesa su veoma važna u brojnim oblastima. Ovi koncepti se široko koriste u toplinskoj i termodinamici, nauci o atmosferi, analizi vremena, analizi klime, mehanici fluida, pa čak i medicinskim naukama. Od vitalnog je značaja imati odgovarajuće razumijevanje ovih koncepata kako biste bili izvrsni u takvim poljima, koja imaju veliku upotrebu ovih koncepata. U ovom članku ćemo raspravljati o tome što su konvekcija i zračenje, njihove definicije, primjene konvekcije i zračenja, njihove sličnosti i na kraju razlike između konvekcije i zračenja.
Šta je radijacija?
Elektromagnetno zračenje ili opšte poznato kao zračenje ili EM zračenje je metoda prenosa toplote. Elektromagnetno zračenje prvi je predložio James Clerk Maxwell. To je kasnije potvrdio Heinrich Hertz koji je uspješno proizveo prvi EM talas. Maxwell je izveo valni oblik za električne i magnetske valove i uspješno predvidio brzinu ovih valova. Pošto je ova brzina talasa bila jednaka eksperimentalnoj vrednosti brzine svetlosti, Maksvel je takođe predložio da je svetlost, u stvari, oblik EM talasa. Elektromagnetski valovi imaju i električno polje i magnetsko polje koje osciliraju okomito jedno na drugo i okomito na smjer širenja valova. Svi elektromagnetski talasi imaju istu brzinu u vakuumu. Frekvencija elektromagnetnog talasa određuje energiju pohranjenu u njemu. Kasnije je pomoću kvantne mehanike pokazano da su ti valovi, u stvari, paketi valova. Energija ovog paketa zavisi od frekvencije talasa. Ovo je otvorilo polje talasno-čestica dualnosti materije. Sada se može vidjeti da se elektromagnetno zračenje može smatrati valovima i česticama. Objekat, koji je postavljen na bilo koju temperaturu iznad apsolutne nule, emitovaće EM talase svake talasne dužine. Energija, koju emituje maksimalan broj fotona, zavisi od temperature tela.
Šta je konvekcija?
Konvekcija je terminologija koja se koristi za masovno kretanje fluida. Međutim, u ovom članku, konvekcija se smatra u obliku konvekcije topline. Za razliku od provodljivosti, konvekcija se ne može odvijati u čvrstim materijama. Konvekcija je proces prijenosa energije direktnim prijenosom materije. U tečnostima i gasovima, kada se zagrevaju odozdo, najpre će se zagrejati donji sloj fluida. Zagrijani sloj zraka se tada širi; budući da je manje gust od hladnog zraka, sloj vrućeg zraka se diže u obliku konvekcijske struje. Zatim sljedeći sloj fluida doživljava isti fenomen. U međuvremenu, prvi sloj vrućeg vazduha je sada ohlađen i on će se spustiti. Ovaj efekat stvara petlju provodljivosti, neprekidno oslobađajući toplotu preuzetu od nižih slojeva ka gornjim slojevima. Ovo je veoma važan obrazac u vremenskim sistemima. Toplota sa površine zemlje se oslobađa u gornju atmosferu u ovom mehanizmu.
Koja je razlika između konvekcije i zračenja?
• Da bi došlo do konvekcije, medij sa pokretnim česticama mora biti prisutan oko zagrijanog tijela. Za zračenje nije potreban nikakav medij.
• Prijenos topline iz zračenja je brži od prijenosa topline iz konvekcije.
• Konvekcija uvijek odvodi toplinu od gravitacije, dok se zračenje emituje u svim smjerovima.
