Nói một cách đơn giản, nhiệt có thể được giải thích là do hoạt động của các phân tử và năng lượng tỏa ra tạo ra nhiệt hoặc năng lượng tỏa ra được chuyển thành nhiệt.
Ví dụ, khi một người tập thể dục hoặc bất kỳ hoạt động nào khác, cơ thể họ nóng lên và đổ mồ hôi. Hay trong quá trình nấu nướng, khi thức ăn nóng lên hoặc nóng lên, đó chỉ là sự truyền nhiệt thông qua dẫn nhiệt hoặc đối lưu.
Lý do đằng sau sự truyền nhiệt là khoa học, việc hâm nóng thức ăn có vẻ dễ dàng và sáo rỗng, nhưng nó có những lý do khoa học đằng sau nó.
Việc truyền nhiệt có thể là trực tiếp hoặc gián tiếp, có một số vật liệu cũng có thể truyền nhiệt và một số vật liệu không thể truyền được, chẳng hạn như không phải tất cả các loại nhựa đều không thể truyền nhiệt.
Chìa khóa chính
- Dẫn điện liên quan đến việc truyền nhiệt trực tiếp qua vật liệu rắn, trong khi đối lưu dựa vào sự chuyển động của chất lỏng hoặc khí để truyền nhiệt.
- Sự dẫn điện xảy ra nhanh hơn trong kim loại so với phi kim loại, trong khi sự đối lưu hiệu quả hơn trong chất lỏng và chất khí so với chất rắn.
- Chất cách điện có thể giảm thiểu sự truyền nhiệt thông qua dẫn nhiệt, trong khi giảm thiểu sự đối lưu đòi hỏi phải giảm chuyển động của chất lỏng hoặc khí.
Dẫn so với đối lưu
Sự khác biệt giữa dẫn truyền và đối lưu là nhiệt được truyền trực tiếp trong quá trình dẫn nhiệt, trong khi đó, trong quá trình đối lưu, nhiệt được truyền qua chất lỏng. Cả hai đều dẫn đến sự tỏa nhiệt, nhưng có sự khác biệt trong phương pháp.
Bảng so sánh
| Các thông số so sánh | Dẫn | đối lưu |
|---|---|---|
| Định nghĩa | Truyền nhiệt giữa hai vật qua tiếp xúc trực tiếp. | Truyền nhiệt trong chất lỏng. |
| Trạng thái của vật chất | Rắn | Chất lỏng hoặc khí |
| chuyển dòng điện | Cho phép | Không cho phép |
| Mật độ hạt | Mật độ cao | Mật độ thấp |
| Tốc độ truyền nhiệt | Chậm | Nhanh hơn |
Dẫn điện là gì?
Dẫn điện là quá trình truyền nhiệt hoặc dòng điện. Dẫn điện là sự truyền năng lượng dưới dạng nhiệt và dòng điện từ nguyên tử này sang nguyên tử khác thông qua tiếp xúc trực tiếp.
Quá trình truyền tốt nhất có thể xảy ra ở trạng thái rắn vì các nguyên tử được đóng gói chặt chẽ, cho phép tốc độ truyền nhanh hơn; mật độ phân tử ảnh hưởng đến tốc độ truyền nhiệt, ngược lại Chất lỏng và chất khí truyền nhiệt kém hiệu quả hơn do mật độ phân tử thấp.
Có hai loại dẫn nhiệt: dẫn nhiệt và dẫn điện.
Dẫn nhiệt - khi nhiệt độ tăng lên trong các phân tử, một rung động được tạo ra và điều này gây ra nhiệt trong các phân tử, sau đó sự truyền nhiệt được gây ra trong các phân tử được đóng gói chặt chẽ.
Sự dẫn điện xảy ra do sự chuyển động của các hạt tích điện qua bất kỳ môi trường nào. Chuyển động này của các hạt tích điện gây ra dòng điện mang theo các ion hoặc electron tích điện.
Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự dẫn nhiệt: sự khác biệt về nhiệt độ, chiều dài, diện tích mặt cắt ngang và vật liệu.
Độ dẫn có thể được tính toán thông qua công thức trong lý thuyết bằng một số phương pháp, ví dụ, theo định luật Ohm hoặc Fourier.
Đối lưu là gì?
Đối lưu là sự truyền nhiệt thông qua chuyển động khối lượng lớn của các phân tử trong bất kỳ chất lỏng nào. Sự truyền nhiệt ban đầu giữa vật thể và chất lỏng xảy ra do dẫn nhiệt, nhưng sau đó, chuyển động khối trong các hạt chất lỏng tạo ra sự đối lưu.
Quá trình đối lưu liên quan đến sự giãn nở nhiệt. Khi một chất lỏng được làm nóng từ bên dưới bề mặt, lớp chất lỏng bên dưới sẽ bị đốt nóng, lớp chất lỏng này bị giãn nở vì nhiệt. Khối lượng riêng của phân tử so với chất lỏng ở mặt trên.
Có hai loại đối lưu: đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bức.
Đối lưu tự nhiên- Một loại đối lưu trong đó sự khác biệt về nhiệt độ gây ra sự khác biệt về mật độ, trong đó lực nổi đóng vai trò chính. ví dụ, gió đại dương.
Đối lưu cưỡng bức- một loại đối lưu trong đó các lực bên ngoài tạo ra sự đối lưu, ví dụ như quạt, máy nước nóng, mạch nước phun, v.v.
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự đối lưu là; môi trường (lỏng hoặc xăng), nhiệt độ, và nguồn gây ra nhiệt. Một trong những khác biệt giữa dẫn nhiệt và đối lưu là đối lưu không hỗ trợ dòng điện.
Đối lưu tự nhiên không thể tính toán dễ dàng, nhưng Đối lưu cưỡng bức có thể tính toán theo lý thuyết thông qua công thức được đưa ra bởi định luật Newton về sự làm mát. Công thức là: -
| P =dQ /dt =hA(T−T0) |
- P= dQ /dt- tốc độ truyền nhiệt
- h – hệ số truyền nhiệt đối lưu
- A - diện tích bề mặt tiếp xúc
- T – nhiệt độ của vật nhúng
- T0 – nhiệt độ của chất lỏng đối lưu
Sự khác biệt chính giữa dẫn điện và đối lưu
- Sự truyền nhiệt trong dẫn nhiệt chậm. Mặt khác, quá trình truyền nhiệt đối lưu diễn ra nhanh chóng.
- Dẫn điện cũng hỗ trợ dẫn điện, nhưng đối lưu không hỗ trợ điện.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375960106013247
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931009000271
Cập nhật lần cuối: ngày 11 tháng 2023 năm XNUMX
Tôi đã nỗ lực rất nhiều để viết bài đăng trên blog này nhằm cung cấp giá trị cho bạn. Nó sẽ rất hữu ích cho tôi, nếu bạn cân nhắc chia sẻ nó trên mạng xã hội hoặc với bạn bè/gia đình của bạn. CHIA SẺ LÀ ♥️
Piyush Yadav đã dành 25 năm qua làm việc với tư cách là một nhà vật lý trong cộng đồng địa phương. Anh ấy là một nhà vật lý đam mê làm cho khoa học dễ tiếp cận hơn với độc giả của chúng tôi. Ông có bằng Cử nhân Khoa học Tự nhiên và Bằng Sau Đại học về Khoa học Môi trường. Bạn có thể đọc thêm về anh ấy trên trang sinh học.
Sự khác biệt giữa dẫn truyền và đối lưu rất rõ ràng và được giải thích rõ ràng. Bài viết này chứa đầy thông tin sâu sắc và tôi đã học được rất nhiều từ nó.
Tôi cũng thấy lời giải thích dễ làm theo và toàn diện.
Tôi đồng ý, tôi nghĩ bài viết này là một tài liệu tham khảo tuyệt vời để hiểu các quá trình dẫn truyền và đối lưu.
Các ví dụ thực tế về sự dẫn nhiệt và đối lưu được cung cấp trong bài viết này giúp bạn dễ dàng liên hệ các khái niệm lý thuyết với các tình huống thực tế. Bạn đã làm rất tốt!
Tôi đồng ý với đánh giá của bạn, các ví dụ thực sự giúp hiểu các khái niệm phức tạp.
Tôi đánh giá cao cách tác giả kết nối các khái niệm khoa học với trải nghiệm hàng ngày, khiến nó trở nên rất dễ tiếp cận.