In eenvoudige bewoordingen kan warmte worden verklaard door de werking van moleculen, en de uitgestraalde energie creëert warmte, of de uitgestraalde energie wordt omgezet in warmte.
Wanneer een persoon bijvoorbeeld aan lichaamsbeweging doet of een andere activiteit uitvoert, wordt zijn lichaam opgewarmd en wordt er zweet geproduceerd. Of tijdens het koken, wanneer voedsel warm of verhit wordt, is het gewoon de overdracht van warmte door geleiding of convectie.
De reden achter de overdracht van warmte is wetenschappelijk, het lijkt misschien gemakkelijk en cliché om voedsel op te warmen, maar er zitten wetenschappelijke redenen achter.
De overdracht van warmte kan direct of indirect zijn, er zijn ook verschillende materialen waarin warmte kan worden overgedragen, en in sommige kan het niet worden overgedragen, bijvoorbeeld niet alle soorten plastic kunnen de warmte niet aan.
Key Takeaways
- Geleiding omvat de directe overdracht van warmte door een vast materiaal, terwijl convectie afhankelijk is van de beweging van vloeistoffen of gassen voor warmteoverdracht.
- Geleiding vindt sneller plaats in metalen dan in niet-metalen, terwijl convectie efficiënter is in vloeistoffen en gassen dan in vaste stoffen.
- Isolatoren kunnen warmteoverdracht door geleiding minimaliseren, terwijl het minimaliseren van convectie een vermindering van vloeistof- of gasbeweging vereist.
Geleiding versus convectie
Het verschil tussen geleiding en convectie is dat warmte direct in geleiding wordt overgedragen, terwijl bij convectie warmte door de vloeistof wordt overgedragen. Beide leiden tot warmteafgifte, maar er zijn verschillen in de methode.
Vergelijkingstabel
| Parameters van vergelijking: | Geleiding | Convectie |
|---|---|---|
| Definitie | Overdracht van warmte tussen twee objecten door direct contact. | Overdracht van warmte binnen de vloeistof. |
| Staat van de zaak | Solid | Vloeistof of gas |
| Overdracht van elektrische stroom | Hiermee | Staat niet toe |
| Dichtheid van deeltjes | Hoge dichtheid | Lage dichtheid |
| Snelheid van warmteoverdracht | Langzaam | Sneller |
Wat is geleiding?
Geleiding is het proces van overdracht van warmte of stroom. Geleiding is de overdracht van energie in de vorm van warmte en stroom van het ene atoom naar het andere door direct contact.
De beste overdracht kan plaatsvinden in vaste toestand omdat de atomen dicht opeengepakt zijn, wat een snellere overdracht mogelijk maakt; de dichtheid van moleculen beïnvloedt de snelheid van warmteoverdracht, integendeel. Vloeistoffen en gassen zijn minder efficiënt in de warmteoverdracht vanwege de lage dichtheid van moleculen.
Er zijn twee soorten geleiding: geleiding van warmte en geleiding van elektriciteit.
Warmtegeleiding - wanneer de temperatuur in moleculen wordt verhoogd, wordt er een trilling geproduceerd, en dit veroorzaakt warmte in moleculen, en vervolgens wordt de overdracht van warmte veroorzaakt binnen de dicht opeengepakte moleculen.
Geleiding van elektriciteit vindt plaats door de beweging van geladen deeltjes door elk medium. Deze beweging van geladen deeltjes veroorzaakt een stroom die wordt gedragen door ionen of geladen elektronen.
Verschillende factoren zijn van invloed op de geleiding: het verschil in temperatuur, lengte, dwarsdoorsnede en materiaal.
De geleiding kan in theorie op verschillende manieren worden berekend door middel van een formule, bijvoorbeeld door de wet van Ohm of Fourier.
Wat is convectie?
Convectie is de overdracht van warmte door de bulkbeweging van moleculen in een vloeistof. De initiële overdracht van warmte tussen het object en de vloeistof vindt plaats door geleiding, maar daarna zorgt de bulkbeweging in vloeistofdeeltjes voor convectie.
Het convectieproces omvat thermische uitzetting. Wanneer een vloeistof van onder het oppervlak wordt verwarmd, wordt de onderste vloeistoflaag verwarmd, die thermisch wordt uitgezet. De dichtheid van het molecuul is in vergelijking met de vloeistof op het bovenoppervlak.
Er zijn twee soorten convectie: natuurlijke convectie en geforceerde convectie.
Natuurlijke convectie- Een vorm van convectie waarbij een verschil in temperatuur een verschil in dichtheden veroorzaakt, waarbij opwaartse kracht een grote rol speelt. bijvoorbeeld oceaanwinden.
Geforceerde convectie - een type convectie waarbij externe krachten convectie veroorzaken, bijvoorbeeld ventilatoren, waterverwarmers, geisers, enz.
Factoren die convectie beïnvloeden zijn; medium (vloeibaar of gas), temperatuur en een bron die warmte veroorzaakt. Een van de verschillen tussen geleiding en convectie is dat convectie geen elektrische stroom ondersteunt.
Natuurlijke convectie kan niet eenvoudig worden berekend, maar geforceerde convectie kan theoretisch worden berekend met behulp van de formule van de afkoelingswet van Newton. De formule is: -
| P =dQ /dt =hA(T−T0) |
- P= dQ /dt- de snelheid waarmee warmte wordt overgedragen
- h - convectie warmteoverdrachtscoëfficiënt
- A - blootgesteld oppervlak
- T - de temperatuur van het ondergedompelde object
- T0 – de temperatuur van de vloeistof die onder convectie staat
Belangrijkste verschillen tussen geleiding en convectie
- De warmteoverdracht in geleiding is traag. Aan de andere kant is de warmteoverdracht in convectie snel.
- Geleiding ondersteunt ook elektrische geleiding, maar convectie ondersteunt geen elektriciteit.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375960106013247
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931009000271
Laatst bijgewerkt: 11 juni 2023
Ik heb zoveel moeite gestoken in het schrijven van deze blogpost om jou van waarde te kunnen zijn. Het zal erg nuttig voor mij zijn, als je overweegt het te delen op sociale media of met je vrienden/familie. DELEN IS ️
Piyush Yadav heeft de afgelopen 25 jaar als natuurkundige in de lokale gemeenschap gewerkt. Hij is een natuurkundige die gepassioneerd is om wetenschap toegankelijker te maken voor onze lezers. Hij heeft een BSc in natuurwetenschappen en een postdoctoraal diploma in milieuwetenschappen. Je kunt meer over hem lezen op zijn bio pagina.
Het verschil tussen geleiding en convectie is heel duidelijk en goed uitgelegd. Dit artikel staat vol inzichtelijke informatie en ik heb er veel van geleerd.
Ook vond ik de uitleg makkelijk te volgen en uitgebreid.
Ik ben het ermee eens, ik denk dat dit artikel een uitstekend naslagwerk is voor het begrijpen van de geleidings- en convectieprocessen.
De praktische voorbeelden van geleiding en convectie die in dit artikel worden gegeven, maken het gemakkelijk om de theoretische concepten te relateren aan situaties uit het echte leven. Goed werk!
Ik ben het eens met je beoordeling, de voorbeelden helpen echt bij het begrijpen van de complexe concepten.
Ik waardeer hoe de auteur wetenschappelijke concepten heeft verbonden met alledaagse ervaringen, waardoor het zeer toegankelijk is geworden.