Αγωγή εναντίον Συναγωγής: Διαφορά και Σύγκριση

Με απλά λόγια, η θερμότητα μπορεί να εξηγηθεί από τη λειτουργία των μορίων και η ενέργεια που εκπέμπεται δημιουργεί θερμότητα ή η εκπεμπόμενη ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα.

Για παράδειγμα, όταν ένα άτομο κάνει άσκηση ή οποιαδήποτε άλλη δραστηριότητα, το σώμα του θερμαίνεται και παράγεται ιδρώτας. Ή κατά το μαγείρεμα, όταν το φαγητό ζεσταίνεται ή ζεσταίνεται, είναι απλώς η μεταφορά θερμότητας μέσω αγωγιμότητας ή μεταφοράς.   

Ο λόγος πίσω από τη μεταφορά της θερμότητας είναι επιστημονικός, μπορεί να φαίνεται εύκολο και κλισέ στο ζεστό φαγητό, αλλά έχει επιστημονικούς λόγους πίσω από αυτό.

Η μεταφορά θερμότητας μπορεί να είναι άμεση ή έμμεση, υπάρχουν επίσης πολλά υλικά στα οποία μπορεί να μεταφερθεί θερμότητα και σε ορισμένα δεν μπορεί να μεταφερθεί για παράδειγμα, δεν μπορούν να αντέξουν τη θερμότητα όλοι οι τύποι πλαστικού.

Βασικές τακτικές

1. Η αγωγή περιλαμβάνει την άμεση μεταφορά θερμότητας μέσω ενός στερεού υλικού, ενώ η μεταφορά βασίζεται στην κίνηση ρευστών ή αερίων για τη μεταφορά θερμότητας.
2. Η αγωγιμότητα εμφανίζεται ταχύτερα στα μέταλλα από τα αμέταλλα, ενώ η μεταφορά είναι πιο αποτελεσματική στα υγρά και τα αέρια παρά στα στερεά.
3. Οι μονωτές μπορούν να ελαχιστοποιήσουν τη μεταφορά θερμότητας μέσω της αγωγιμότητας, ενώ η ελαχιστοποίηση της μεταφοράς απαιτεί τη μείωση της κίνησης του υγρού ή του αερίου.

Αγωγή εναντίον Συναγωγής

Η διαφορά μεταξύ αγωγιμότητας και μεταγωγή είναι ότι η θερμότητα μεταφέρεται απευθείας στην αγωγιμότητα, ενώ, στη μεταφορά, η θερμότητα μεταφέρεται μέσω του ρευστού. Και οι δύο οδηγούν στην εκπομπή θερμότητας, αλλά υπάρχουν διαφορές στη μέθοδο.

Συγκριτικός πίνακας

Παράμετροι σύγκρισης	Μεταβίβαση	Μεταγωγή
Ορισμός	Μεταφορά θερμότητας μεταξύ δύο αντικειμένων μέσω άμεσης επαφής.	Μεταφορά θερμότητας μέσα στο υγρό.
Κατάσταση της ύλης	Στερεά	Υγρό ή αέριο
Μεταφορά ηλεκτρικού ρεύματος	Επιτρέπει	Δεν επιτρέπει
Πυκνότητα σωματιδίων	Υψηλής πυκνότητας	Χαμηλή πυκνότητα
Ρυθμός μεταφοράς θερμότητας	Αργά	Ταχύτερη

Τι είναι η Αγωγή;

Η αγωγιμότητα είναι η διαδικασία μεταφοράς θερμότητας ή ρεύματος. Αγωγή είναι η μεταφορά ενέργειας με τη μορφή θερμότητας και ρεύματος από το ένα άτομο στο άλλο μέσω άμεσης επαφής. 

Η καλύτερη μεταφορά μπορεί να συμβεί στη στερεά κατάσταση επειδή τα άτομα είναι σφιχτά συσκευασμένα, γεγονός που επιτρέπει ταχύτερο ρυθμό μεταφοράς. η πυκνότητα των μορίων επηρεάζει τον ρυθμό μεταφοράς της θερμότητας, αντίθετα τα υγρά και τα αέρια είναι λιγότερο αποτελεσματικά στη μεταφορά θερμότητας λόγω της χαμηλής πυκνότητας των μορίων.

Υπάρχουν δύο τύποι αγωγιμότητας: η αγωγή της θερμότητας και η αγωγή του ηλεκτρισμού. 

Αγωγή θερμότητας- όταν η θερμοκρασία αυξάνεται σε μόρια, παράγεται μια δόνηση, και αυτό προκαλεί θερμότητα στα μόρια, και στη συνέχεια προκαλείται η μεταφορά θερμότητας μέσα στα σφιχτά συσκευασμένα μόρια.

Η αγωγή του ηλεκτρισμού συμβαίνει λόγω της κίνησης φορτισμένων σωματιδίων μέσω οποιουδήποτε μέσου. Αυτή η κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων προκαλεί ένα ρεύμα που μεταφέρεται από ιόντα ή φορτισμένα ηλεκτρόνια.

Διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν την αγωγιμότητα: η διαφορά θερμοκρασίας, μήκους, επιφάνειας διατομής και υλικού.

Η αγωγιμότητα μπορεί να υπολογιστεί μέσω του τύπου στη θεωρία με διάφορες μεθόδους, για παράδειγμα, με το νόμο του Ohm ή του Fourier.

Τι είναι η Συναγωγή;

Συναγωγή είναι η μεταφορά θερμότητας μέσω της μαζικής κίνησης των μορίων σε οποιοδήποτε ρευστό. Η αρχική μεταφορά θερμότητας μεταξύ του αντικειμένου και του ρευστού συμβαίνει λόγω αγωγιμότητας, αλλά στη συνέχεια, η μαζική κίνηση στα σωματίδια του ρευστού δημιουργεί μεταφορά.

Η διαδικασία της μεταφοράς περιλαμβάνει θερμική διαστολή. Όταν ένα ρευστό θερμαίνεται κάτω από την επιφάνεια, το κάτω στρώμα του υγρού θερμαίνεται, το οποίο διαστέλλεται θερμικά. Η πυκνότητα του μορίου είναι σε σύγκριση με το υγρό στην επάνω επιφάνεια.

Υπάρχουν δύο τύποι μεταφοράς: η φυσική μεταφορά και η εξαναγκασμένη μεταφορά.

Φυσική μεταφορά-Ένας τύπος μεταφοράς στον οποίο μια διαφορά θερμοκρασίας προκαλεί διαφορά στις πυκνότητες, όπου η άνωση διαδραματίζει σημαντικό ρόλο. για παράδειγμα, ωκεάνιοι άνεμοι.

Εξαναγκασμένη μεταφορά - ένας τύπος μεταφοράς στην οποία εξωτερικές δυνάμεις προκαλούν μεταφορά, για παράδειγμα, ανεμιστήρες, θερμοσίφωνες, θερμοσίφωνες κ.λπ.

Παράγοντες που επηρεάζουν τη συναγωγή είναι: μεσαίο (υγρό ή αέριο), τη θερμοκρασία και μια πηγή που προκαλεί θερμότητα. Μία από τις διαφορές μεταξύ αγωγιμότητας και μεταφοράς είναι ότι η μεταφορά δεν υποστηρίζει ηλεκτρικό ρεύμα.

Η φυσική συναγωγή δεν μπορεί να υπολογιστεί εύκολα, αλλά η εξαναγκασμένη μεταφορά μπορεί να υπολογιστεί θεωρητικά μέσω του τύπου που δίνει ο νόμος του Νεύτωνα για την ψύξη. Ο τύπος είναι: -

P =dQ /dt =hA(T−T0)

• P= dQ /dt- ο ρυθμός με τον οποίο μεταφέρεται η θερμότητα
• h – συντελεστής μεταφοράς θερμότητας συναγωγής
• A – εκτεθειμένη επιφάνεια
• T – η θερμοκρασία του βυθισμένου αντικειμένου
• T0 - η θερμοκρασία του ρευστού που βρίσκεται υπό συναγωγή

Κύριες διαφορές μεταξύ αγωγιμότητας και μεταφοράς

1. Η μεταφορά θερμότητας στην αγωγιμότητα είναι αργή. Από την άλλη πλευρά, η μεταφορά θερμότητας σε συναγωγή είναι γρήγορη.
2. Η αγωγιμότητα υποστηρίζει επίσης ηλεκτρική αγωγιμότητα, αλλά η μεταφορά δεν υποστηρίζει ηλεκτρισμό.

αναφορές

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375960106013247
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931009000271

Τελευταία ενημέρωση: 11 Ιουνίου 2023