Unterschied zwischen Leitung und Konvektion

Leitungen gegen Konvektion | Was ist Leitung? Was ist Konvektion?

Leitung und Konvektion sind zwei Phänomene, die in der Wärme- und Thermodynamik auftreten. Diese beiden Konzepte sind sehr wichtig, wenn es darum geht, die Wärmeübertragung zu verstehen. Strahlung zusammen mit Leitung und Konvektion bilden die drei Formen der Wärmeübertragung. Felder wie Thermodynamik, Wärmekraftmaschinen, künstliche Wettersysteme, Meteorologie und sogar unsere Physiologie hängen von den Prinzipien der Leitung und Konvektion ab. Es ist wichtig, ein gutes Verständnis von Leitfähigkeit und Konvektion sowie Strahlung zu haben, um diese Gebiete gut verstehen zu können. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was Leitung und Konvektion sind, Leitungs- und Konvektionsgrund, Ähnlichkeiten, wie sind die täglichen Vorfälle, die wir aufgrund von Leitung und Konvektion beobachten können, ihre Ähnlichkeiten und schließlich ihre Unterschiede.

Was ist Leitung?

Leitung ist definiert als Übertragung thermischer Energie zwischen Materiegebieten aufgrund eines Temperaturgradienten. Die Leitung kann in jedem Material stattfinden, aber in der Praxis wird die Leitung nur auf Feststoffe angewendet. Wenn Feststoffe erwärmt werden, vibrieren Atome und Moleküle im Inneren des Festkörpers aufgrund der kinetischen Energie, die beim Erhitzen erhalten wird, und die Kollisionen dieser vibrierenden Atome mit den benachbarten Atomen bewirken, dass die benachbarten Atome schwingen, und daher werden die Vibrationen in das andere Ende des solide. Die Atome an der Oberfläche des Festkörpers geben die Energie von der Schwingung an den offenen Raum frei. Für einen gleichmäßigen Stab in einem stationären Zustand mit isolierten Seiten und nur den beiden Enden ist die Wärmeströmungsrate direkt proportional zu der Fläche der Wärmeabsorption und des Temperaturgradienten. Der stationäre Zustand ist, wenn zwischen allen Punkten ein thermisches Gleichgewicht besteht, was bedeutet, dass die Temperatur eines Punktes nicht mit der Zeit variiert. Gase und Flüssigkeiten zeigen auch Leitfähigkeit, aber dies ist in Form von direkten Molekülkollisionen. Sie vibrieren nicht wie Feststoffe.

Was ist Konvektion?

Konvektion ist die Terminologie für Massenbewegungen von Flüssigkeiten. In diesem Artikel wird jedoch die Konvektion in Form einer Wärmekonvektion ausgeführt. Im Gegensatz zur Leitung kann die Konvektion nicht in Festkörpern stattfinden. Konvektion ist der Prozess der Energieübertragung durch direkten Stoffaustausch. In Flüssigkeiten und Gasen wird die untere Schicht der Flüssigkeit erwärmt, wenn sie von unten erwärmt wird. Die erwärmte Luftschicht dehnt sich dann aus und ist weniger dicht als die kühle Luft; die Heißluftschicht steigt in Form eines Konvektionsstroms an. Dann erfährt die nächste Flüssigkeitsschicht die gleichen Phänomene. In der Zwischenzeit wird die erste Heißluftschicht abgekühlt und sie wird herunterfallen.Dieser Effekt erzeugt eine Leitungsschleife, die kontinuierlich die Wärme von den unteren Schichten zu den oberen Schichten freigibt. Dies ist ein sehr wichtiges Muster in Wettersystemen. Die Wärme von der Erdoberfläche wird in diesem Mechanismus an die obere Atmosphäre abgegeben.

Was ist der Unterschied zwischen Leitung und Konvektion?

• Die Leitfähigkeit erfolgt in allen Medien, während die Konvektion in Volumenkörpern nicht möglich ist.

• Die Konvektion beinhaltet den Fluss von Materie in Mengen, während die Leitfähigkeit Materie umfasst, die um einen festen Punkt vibriert.

• In einem geschlossenen System ist Wärmeverlust durch Konvektion nicht möglich, aber Wärmeverlust durch Leitung ist möglich.