Sagen er tilstede omkring os i tre stater, fast, flydende og gas. Omdannelsen af materiel fra en stat til en anden betegnes som en statsændring, der foregår på grund af varmeudveksling mellem sagen og dens omgivelser. Så varmen er overgangen af energi fra et system til et andet på grund af temperaturforskellen, der forekommer på tre forskellige måder, nemlig ledning, konvektion og stråling.
Mennesker misforstår ofte, disse former for varmeoverførsel, men de er baseret på forskellige fysiske interaktioner for at overføre energi. For at studere forskellen mellem ledning, konvektion og stråling, lad os tage et kig på artiklen angivet nedenfor.
Sammenligningstabel
| Grundlag for sammenligning | Ledning | Konvektion | Stråling |
|---|---|---|---|
| Betyder | Ledning er en proces, hvor varmeoverførsel finder sted mellem genstande ved direkte kontakt. | Konvektion henviser til formen af varmeoverførsel, hvor energiovergang sker inden for væsken. | Radition refererer til mekanismen, hvor varme overføres uden fysisk kontakt mellem objekter. |
| Repræsentere | Hvor varme rejser mellem genstande i direkte kontakt. | Hvor varme passerer gennem væsker. | Hvor varme strømmer gennem tomme rum. |
| årsag | På grund af temperaturforskellen. | På grund af tæthedsforskellen. | Opstår fra alle objekter ved temperaturer over 0 K. |
| forekomst | Opstår i faste stoffer gennem molekylære kollisioner. | Opstår i væsker ved faktisk strøm af materie. | Opstår i en afstand og opvarmer ikke det mellemliggende stof. |
| Overførsel af varme | Bruger opvarmet faststof. | Bruger mellemliggende stof. | Bruger elektromagnetiske bølger. |
| Hastighed | Langsom | Langsom | Hurtig |
| Ret til refleksion og refraktion | Følger ikke | Følger ikke | Følge efter |
Definition af ledning
Ledning kan forstås som processen, som muliggør direkte overførsel af varme gennem sagen på grund af forskellen i temperatur mellem tilstødende dele af objektet. Det sker, når temperaturen af molekylerne til stede i et stof øges, hvilket resulterer i kraftig vibration. Molekylerne kolliderer med omgivende molekyler, hvilket gør dem til at vibrere, hvilket resulterer i transport af termisk energi til den tilstødende del af objektet.
Enkelt sagt, når to genstande er i direkte kontakt med hinanden, vil der være overførsel af varme fra den varmere genstand til den koldere, som skyldes ledning. Endvidere hedder de genstande, som tillader varme at rejse let gennem dem, ledere.
Definition af konvektion
I videnskaben indebærer konvektion form af varmeoverførsel, ved ægte bevægelse af materie, der kun forekommer i væsker. Væske refererer til ethvert stof, hvis molekyler bevæger sig frit fra et sted til et andet, såsom væske og gasser. Det sker naturligt eller endog kraftigt.
Tyngdekraften har en stor rolle at spille i naturlig konvektion, så når stoffet opvarmes nedenunder, fører til udvidelsen af den varmere del. På grund af opdrift er det varmere stof steget, da det er mindre tæt, og det koldere stof erstatter det ved at synke nederst på grund af høj densitet, som når der bliver varme bevægelser opad, og processen fortsætter. Ved konvektion, når de opvarmer stoffet, er molekylerne spredt og bevæger sig fra hinanden.
Når konvektionen udføres kraftigt, er stoffet tvunget til at bevæge sig opad ved hjælp af fysiske midler som pumpen. Fx luftvarmesystem.
Definition af stråling
Varmeoverføringsmekanismen, hvor der ikke kræves noget medium, kaldes stråling. Det refererer til bevægelse af varme i bølger, da det ikke behøver molekyler at rejse igennem. Objektet behøver ikke være i direkte kontakt med hinanden for at overføre varme. Når du føler varme uden at røre objektet, er det på grund af stråling. Desuden er farve, overfladeorientering mv nogle af de overfladeegenskaber, som stråling afhænger meget af.
I denne proces transmitteres energien gennem elektromagnetiske bølger kaldet strålingsenergi. Varme genstande udsender generelt termisk energi til køligere omgivelser. Radiant energi er i stand til at rejse i vakuum fra sin kilde til de køligere omgivelser. Det bedste eksempel på stråling er solenergi, som vi kommer fra solen, selv om det er miles aways fra os.
Nøgleforskelle mellem ledning, konvektion og stråling
De væsentlige forskelle mellem ledning, konvektion og stråling er forklaret som under:
- Ledning er en proces, hvor varme transporteres mellem dele af et kontinuum gennem direkte fysisk kontakt. Konvektion er princippet, hvor varme overføres af strømme i en væske, dvs. væske eller gas. Stråling er varmeoverføringsmekanismen, hvor overgangen sker via elektromagnetiske bølger.
- Ledning viser, hvorledes varme overføres mellem genstande i direkte kontakt, men konvektion afspejler, hvordan varme bevæger sig gennem væsker og gasser. I modsætning hertil indikerer stråling hvordan varme rejser gennem steder uden molekyler.
- Ledningen foregår som følge af temperaturforskellen, dvs. varmestrømme fra høj temperaturområde til lavtemperaturområde. Konvektion sker på grund af variationen i densitet, således at varmen bevæger sig fra lavdensitetsregion til højdensitetsregion. Tværtimod frigiver alle objekter varme, der har en temperatur på mere end 0 K.
- Ledning forekommer sædvanligvis i faste stoffer gennem molekylær kollision. Konvektion opstår i væsker ved massebevægelse af molekyler i samme retning. I modsætning hertil sker stråling gennem rummets vakuum og opvarmer ikke det mellemliggende medium.
- Overførslen af varme er gennem opvarmet fast stof under ledning, hvorimod varmeenergien i konvektion transmitteres ved hjælp af mellemmedium. I modsætning til, ration bruger elektromagnetiske bølger til at overføre varme.
- Hastigheden af ledning og konvektion er langsommere end stråling.
- Ledning og konvektion følger ikke loven om refleksion og refraktion, mens stråling adlyder det samme.
Konklusion
Termodynamik er undersøgelsen af varmeoverførsel og ændringerne relateret til det. Ledning er ikke andet end varmeoverførslen fra den varmere del til den koldere. Konvektion er varmeoverførslen ved op og ned bevægelse af væsken. Stråling opstår, når varme rejser gennem tomt rum.
