Jednoduše řečeno, teplo lze vysvětlit působením molekul a vyzařovaná energie vytváří teplo nebo se vyzařovaná energie přeměňuje na teplo.
Například, když člověk cvičí nebo dělá jakoukoli jinou aktivitu, jeho tělo se zahřívá a produkuje pot. Nebo během vaření, kdy se jídlo zahřeje nebo zahřeje, je to jednoduše přenos tepla vedením nebo konvekcí.
Důvod přenosu tepla je vědecký, může se zdát, že teplé jídlo je snadné a klišé, ale má za sebou vědecké důvody.
Přenos tepla může být přímý nebo nepřímý, existuje také několik materiálů, ve kterých lze teplo přenášet, v některých jej přenášet nelze, například ne všechny druhy plastů teplo nezvládnou.
Key Takeaways
- Vedení zahrnuje přímý přenos tepla pevným materiálem, zatímco konvekce závisí na pohybu tekutin nebo plynů pro přenos tepla.
- Kondukce probíhá rychleji v kovech než v nekovech, zatímco konvekce je účinnější v kapalinách a plynech než v pevných látkách.
- Izolátory mohou minimalizovat přenos tepla vedením, zatímco minimalizace konvekce vyžaduje snížení pohybu tekutiny nebo plynu.
Kondukce vs. konvekce
Rozdíl mezi vedením a proudění spočívá v tom, že teplo se přenáší přímo vedením, zatímco při proudění se teplo přenáší tekutinou. Oba vedou k emisi tepla, ale existují rozdíly v metodě.
Srovnávací tabulka
| Parametry srovnání | Vedení | Proudění |
|---|---|---|
| Definice | Přenos tepla mezi dvěma předměty přímým kontaktem. | Přenos tepla v kapalině. |
| Stav hmoty | Solidní | Kapalina nebo plyn |
| Přenos elektrického proudu | Umožňuje | Nedovoluje |
| Hustota částic | Vysoká hustota | Nízká hustota |
| Rychlost přenosu tepla | Pomalu | Rychlejší |
Co je vedení?
Vedení je proces přenosu tepla nebo proudu. Vedení je přenos energie ve formě tepla a proudu z jednoho atomu na druhý přímým kontaktem.
Nejlepší přenos může nastat v pevném stavu, protože atomy jsou pevně sbaleny, což umožňuje rychlejší přenos; hustota molekul ovlivňuje rychlost přenosu tepla, naopak kapaliny a plyny jsou méně účinné při přenosu tepla kvůli nízké hustotě molekul.
Existují dva typy vedení: vedení tepla a vedení elektřiny.
Vedení tepla – při zvýšení teploty v molekulách vzniká vibrace, která způsobuje teplo v molekulách, a pak dochází k přenosu tepla v těsně sbalených molekulách.
K vedení elektřiny dochází v důsledku pohybu nabitých částic jakýmkoliv prostředím. Tento pohyb nabitých částic způsobuje proud přenášený ionty nebo nabitými elektrony.
Vodivost ovlivňuje několik faktorů: rozdíl v teplotě, délce, ploše průřezu a materiálu.
Vedení lze vypočítat pomocí vzorce teoreticky několika metodami, například Ohmovým nebo Fourierovým zákonem.
Co je konvekce?
Konvekce je přenos tepla hromadným pohybem molekul v jakékoli tekutině. Počáteční přenos tepla mezi objektem a tekutinou nastává v důsledku vedení, ale poté hromadný pohyb v částicích tekutiny vytváří konvekci.
Proces konvekce zahrnuje tepelnou roztažnost. Když se tekutina zahřeje zespodu, spodní vrstva tekutiny se zahřeje, která se tepelně roztáhne. Hustota molekuly je ve srovnání s kapalinou na horním povrchu.
Existují dva typy konvekce: přirozená konvekce a nucená konvekce.
Přirozená konvekce- Typ konvekce, při které rozdíl teplot způsobuje rozdíl v hustotách, kde hlavní roli hraje vztlaková síla. například oceánské větry.
Nucená konvekce - typ konvekce, při které vnější síly vyvolávají konvekci, například ventilátory, ohřívače vody, gejzíry atd.
Faktory, které ovlivňují konvekci, jsou; médium (tekuté popř plyn), teplotu a zdroj, který teplo způsobuje. Jedním z rozdílů mezi kondukcí a konvekcí je to, že konvekce nepodporuje elektrický proud.
Přirozenou konvekci nelze snadno vypočítat, ale nucenou konvekci lze vypočítat teoreticky pomocí vzorce daného Newtonovým zákonem ochlazování. Vzorec je:-
| P =dQ /dt =hA(T−T0) |
- P= dQ /dt- rychlost, kterou se teplo přenáší
- h – součinitel prostupu tepla konvekcí
- A – exponovaná plocha
- T – teplota ponořeného předmětu
- T0 – teplota kapaliny, která je pod konvekcí
Hlavní rozdíly mezi kondukcí a konvekcí
- Přenos tepla vedením je pomalý. Na druhou stranu je přenos tepla konvekcí rychlý.
- Vedení podporuje také elektrické vedení, ale konvekce nepodporuje elektřinu.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375960106013247
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931009000271
Poslední aktualizace: 11. června 2023
Vynaložil jsem tolik úsilí, abych napsal tento blogový příspěvek, abych vám poskytl hodnotu. Bude to pro mě velmi užitečné, pokud zvážíte sdílení na sociálních sítích nebo se svými přáteli / rodinou. SDÍLENÍ JE ♥️
Piyush Yadav strávil posledních 25 let prací jako fyzik v místní komunitě. Je to fyzik, který je zapálený pro zpřístupnění vědy našim čtenářům. Je držitelem titulu BSc v přírodních vědách a postgraduálního diplomu v oboru environmentální vědy. Více si o něm můžete přečíst na jeho bio stránka.
Rozdíl mezi vedením a prouděním je velmi jasný a dobře vysvětlený. Tento článek je plný užitečných informací a hodně jsem se z něj naučil.
Také jsem zjistil, že vysvětlení je snadné a komplexní.
Souhlasím, myslím si, že tento článek je vynikajícím odkazem pro pochopení procesů vedení a konvekce.
Praktické příklady vedení a konvekce uvedené v tomto článku usnadňují propojení teoretických konceptů s reálnými situacemi. Dobrá práce!
Souhlasím s vaším hodnocením, příklady opravdu pomáhají v pochopení složitých pojmů.
Oceňuji, jak autor propojil vědecké koncepty s každodenními zkušenostmi, čímž je velmi přístupný.