Разлика између конвекције и зрачења

Конвекција - зрачење

Конвекција и зрачење су два процеса која се разматрају на пољу топлоте. Конвекција је метода преноса топлоте помоћу покретних честица. Зрачење не захтева честице или медијум за пренос енергије. Оба ова процеса су веома важна у бројним областима. Ови концепти се широко користе у топлотној и термодинамици, атмосферској науци, временској анализи, анализи климе, механици течности, па чак и медицинским наукама. Од виталног је значаја правилно разумевање ових концепата како би се усавршили у таквим областима које доста користе ове концепте. У овом чланку ћемо разговарати о томе шта су конвекција и зрачење, њихове дефиниције, примене конвекције и зрачења, њихове сличности и на крају разлика између конвекције и зрачења.

Шта је зрачење?

Електромагнетно зрачење или уобичајено познато као зрачење или ЕМ зрачење је метода преноса топлоте. Електромагнетно зрачење је први предложио Јамес Цлерк Маквелл. Касније је то потврдио Хеинрицх Хертз који је успешно произвео први ЕМ талас. Маквелл је добио облик таласа за електричне и магнетне таласе и успешно предвидио брзину ових таласа. Пошто је та брзина таласа била једнака експерименталној вредности брзине светлости, Маквелл је такође предложио да светло у ствари буде облик ЕМ таласа. Електромагнетни таласи имају и електрично поље и магнетно поље које осцилирају окомито једни на друге и окомито на смер ширења таласа. Сви електромагнетни таласи имају исту брзину у вакууму. Фреквенција електромагнетног таласа одређује енергију која се у њему чува. Касније је показано помоћу квантне механике да су ти таласи заправо таласи. Енергија овог пакета зависи од фреквенције таласа. Ово је отворило поље дуалности материје - талас честица. Сада се види да се електромагнетно зрачење може сматрати таласима и честицама. Објекат који је смештен на било којој температури изнад апсолутне нуле емитираће ЕМ таласе сваке таласне дужине. Енергија, коју добија максимални број фотона, зависи од температуре тела.

Шта је конвекција?

Конвекција је терминологија која се користи за скупно кретање течности. Међутим, у овом чланку сматра се да конвекција иде у облику топлотне конвекције. За разлику од кондукције, конвекција се не може одвијати у чврстим материјама. Конвекција је процес преноса енергије директним преносом материје. Код течности и гасова, када се загреју са дна, најпре се загрева доњи слој течности. Затим се загревани ваздушни слој шири; мање густ од хладног ваздуха, слој врућег ваздуха расте у облику конвекцијске струје. Тада следећи слој течности доживљава исте појаве. У међувремену, први слој врућег ваздуха се сада хлади, и спуштаће се. Овај ефекат ствара проводну петљу, непрестано ослобађајући топлину преузету из доњих слојева у горње. Ово је веома важан образац у временским системима. У овом се механизму топлина са површине земље ослобађа у горњу атмосферу.