Stvar je prisutna oko nas, u tri stanja, čvrsta, tekuća i plinovita. Pretvorba materije iz jednog stanja u drugo naziva se promjenom stanja, koja se događa zbog razmjene topline između materije i okoline. Dakle, toplina je prijelaz energije iz jednog sustava u drugi, zbog razlike u temperaturi, koja se događa na tri različita načina, a to su provođenje, konvekcija i zračenje.
Ljudi često pogrešno tumače ove oblike prijenosa topline, ali se temelje na različitim fizičkim interakcijama za prijenos energije. Da bismo proučili razliku između provođenja, konvekcije i zračenja, pogledajmo članak koji slijedi.
Tablica usporedbe
| Osnova za usporedbu | Kondukcija | Konvekcija | Radijacija |
|---|---|---|---|
| Značenje | Provođenje je proces u kojem se prijenos topline odvija između objekata izravnim kontaktom. | Konvekcija se odnosi na oblik prijenosa topline u kojem se energetski prijelaz događa unutar tekućine. | Radition aludira na mehanizam u kojem se toplina prenosi bez fizičkog kontakta između objekata. |
| zastupati | Kako toplina putuje između objekata u izravnom kontaktu. | Kako toplina prolazi kroz tekućine. | Kako toplina teče kroz prazne prostore. |
| Uzrok | Zbog razlike u temperaturi. | Zbog razlike u gustoći. | Dolazi iz svih objekata, na temperaturi većoj od 0 K. |
| pojava | Pojavljuje se u krutim tvarima, putem molekularnih sudara. | Pojavljuje se u tekućinama, stvarnim protokom tvari. | Pojavljuje se na udaljenosti i ne zagrijava interventnu tvar. |
| Prijenos topline | Koristi zagrijanu čvrstu tvar. | Koristi međuprodukt. | Koristi elektromagnetske valove. |
| Ubrzati | Usporiti | Usporiti | Brzo |
| Zakon refleksije i loma | Ne slijedi | Ne slijedi | slijediti |
Definicija provođenja
Provođenje se može shvatiti kao proces koji omogućuje izravan prijenos topline kroz materiju, zbog razlike u temperaturi, između susjednih dijelova objekta. To se događa kada se temperatura molekula prisutnih u tvari poveća, što rezultira snažnim vibracijama. Molekule se sudaraju s okolnim molekulama, što ih također vibrira, što rezultira prijenosom toplinske energije u susjedni dio objekta.
Jednostavno rečeno, kad god su dva objekta u izravnom dodiru jedan s drugim, doći će do prijenosa topline iz toplijeg objekta na hladniji, što je posljedica provođenja. Nadalje, predmeti koji omogućuju lako prolaz topline kroz njih nazivaju se vodičima.
Definicija konvekcije
U znanosti, Konvekcija podrazumijeva oblik prijenosa topline, stvarnim kretanjem materije, koja se javlja samo u tekućinama. Fluid aludira na bilo koju tvar, čije se molekule slobodno kreću s jednog mjesta na drugo, kao što su tekućina i plinovi. To se događa prirodno ili čak snažno.
Gravitacija ima veliku ulogu u prirodnoj konvekciji tako da kada se tvar zagrijava odozdo, dolazi do širenja toplijeg dijela. Zbog uzgona, toplija tvar raste s manje gustoće i hladnija tvar zamjenjuje je potonućem pri dnu, zbog velike gustoće, koja se, kad se vruće, kreće prema gore, a proces se nastavlja. U konvekciji, pri zagrijavanju tvari, molekule se raspršuju i razdvajaju.
Kada se konvekcija izvodi snažno, tvar se mora pomaknuti prema gore bilo kojim fizičkim sredstvom kao što je crpka. Npr. Sustav grijanja zraka.
Definicija zračenja
Mehanizam prijenosa topline u kojem nije potreban nikakav medij naziva se zračenje. Odnosi se na kretanje topline u valovima, jer ne trebaju molekule kroz koje prolaze. Objekt ne mora biti u izravnom dodiru jedan s drugim radi prijenosa topline. Kad god osjetite toplinu, a da zapravo ne dodirnete predmet, to je zbog zračenja. Štoviše, boja, orijentacija površine itd. Su neke od svojstava površine na kojima zračenje uvelike ovisi.
U tom se procesu energija prenosi kroz elektromagnetske valove koji se nazivaju zračenjem energije. Vrući objekti obično emitiraju toplinsku energiju u hladniju okolinu. Energija zračenja može putovati u vakuumu od izvora do hladnijeg okruženja. Najbolji primjer zračenja je solarna energija koju dobivamo od sunca, iako je od nas daleko od milja.
Ključne razlike između provođenja, konvekcije i zračenja
Značajne razlike između provođenja, konvekcije i zračenja objašnjene su pod:
- Provođenje je proces u kojem se toplina prenosi između dijelova kontinuuma, izravnim fizičkim kontaktom. Konvekcija je načelo, pri čemu se toplina prenosi strujama u tekućini, tj. Tekućini ili plinu. Zračenje je mehanizam prijenosa topline u kojem se tranzicija odvija kroz elektromagnetske valove.
- Provođenje pokazuje kako se toplina prenosi između objekata u izravnom kontaktu, ali konvekcija odražava kako toplina putuje kroz tekućine i plinove. Nasuprot tome, zračenje pokazuje kako toplina putuje kroz mjesta koja nemaju molekule.
- Provođenje se odvija kao rezultat razlike u temperaturi, tj. Toplinskih strujanja iz područja visokih temperatura u područje niskih temperatura. Konvekcija se događa zbog varijacije gustoće, tako da se toplina kreće iz područja niske gustoće u regiju visoke gustoće. Naprotiv, svi predmeti oslobađaju toplinu koja ima temperaturu veću od 0 K.
- Provođenje se obično događa u krutim tvarima, putem molekularnog sudara. Konvekcija se događa u tekućinama masenim kretanjem molekula u istom smjeru. Nasuprot tome, zračenje se odvija kroz vakuum prostora i ne zagrijava intervencijski medij.
- Prijenos topline se provodi kroz zagrijanu krutu tvar, u kondukciji, dok se u konvekciji toplinska energija prenosi putem srednje sredine. Za razliku od, obrok koristi elektromagnetske valove za prijenos topline.
- Brzina provođenja i konvekcije je sporija od zračenja.
- Provođenje i konvekcija ne slijede zakon refleksije i loma, dok se zračenje pokorava istom.
Zaključak
Termodinamika je proučavanje prijenosa topline i promjena koje se na nju odnose. Provođenje nije ništa drugo do prijenos topline iz toplijeg dijela u hladniji. Konvekcija je prijenos topline gore i dolje kretanjem tekućine. Zračenje nastaje kada toplina putuje kroz prazan prostor.
