Konvekce vs záření
Konvekce a záření jsou dva procesy diskutované v oblasti tepla. Konvekce je metoda přenosu tepla pomocí pohybujících se částic. Radiace k přenosu energie nevyžaduje částice ani médium. Oba tyto procesy jsou velmi důležité v mnoha oblastech. Tyto koncepty jsou široce používány v oblasti tepla a termodynamiky, atmosférické vědy, analýzy počasí, klimatické analýzy, mechaniky tekutin a dokonce i lékařských věd. Je důležité mít v těchto pojmech správné porozumění, aby bylo možné vyniknout v takových oblastech, které tyto pojmy hojně využívají. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou konvekce a záření, jejich definice, aplikace konvekce a záření, jejich podobnosti a nakonec rozdíl mezi konvekcí a zářením.
Co je to záření?
Elektromagnetické záření nebo běžně známé jako záření nebo EM záření je metoda přenosu tepla. Elektromagnetické záření poprvé navrhl James Clerk Maxwell. Toto později potvrdil Heinrich Hertz, který úspěšně vytvořil první EM vlnu. Maxwell odvodil vlnovou formu pro elektrické a magnetické vlny a úspěšně předpověděl rychlost těchto vln. Jelikož se tato vlnová rychlost rovnala experimentální hodnotě rychlosti světla, Maxwell také navrhl, aby světlo bylo ve skutečnosti formou EM vln. Elektromagnetické vlny mají jak elektrické pole, tak magnetické pole oscilační kolmo na sebe a kolmo ke směru šíření vln. Všechny elektromagnetické vlny mají ve vakuu stejnou rychlost. Frekvence elektromagnetické vlny rozhoduje o energii v ní uložené. Později se pomocí kvantové mechaniky ukázalo, že tyto vlny jsou ve skutečnosti balíčky vln. Energie tohoto paketu závisí na frekvenci vlny. Tím se otevřelo pole vlno - částicové duality hmoty. Nyní je vidět, že elektromagnetické záření lze považovat za vlny a částice. Objekt, který je umístěn v jakékoli teplotě nad absolutní nulou, bude emitovat EM vlny každé vlnové délky. Energie, kterou maximální počet emitovaných fotonů, závisí na teplotě těla.který je umístěn při jakékoli teplotě nad absolutní nulou, bude emitovat EM vlny každé vlnové délky. Energie, kterou maximální počet emitovaných fotonů, závisí na teplotě těla.který je umístěn v jakékoli teplotě nad absolutní nulou, bude emitovat EM vlny každé vlnové délky. Energie, kterou maximální počet emitovaných fotonů, závisí na teplotě těla.
Co je konvekce?
Konvekce je terminologie používaná pro hromadné pohyby tekutin. V tomto článku se však za konvekci považuje tepelná konvekce. Na rozdíl od vedení nemůže konvekce probíhat v pevných látkách. Konvekce je proces přenosu energie přímým přenosem hmoty. V kapalinách a plynech se při zahřátí ze dna nejprve zahřeje spodní vrstva kapaliny. Vrstva ohřátého vzduchu se poté roztáhne; protože je méně hustý než chladný vzduch, stoupá vrstva horkého vzduchu ve formě konvekčního proudu. Pak další vrstva tekutiny zažívá stejné jevy. Mezitím je první vrstva horkého vzduchu nyní ochlazena a bude sestupovat. Tento efekt vytváří vodivou smyčku, která nepřetržitě uvolňuje teplo odebírané ze spodních vrstev do horních vrstev. Toto je velmi důležitý vzorec v meteorologických systémech. V tomto mechanismu se teplo z povrchu Země uvolňuje do horních vrstev atmosféry.
Jaký je rozdíl mezi konvekcí a zářením?
• Aby došlo k proudění, musí být kolem ohřátého tělesa médium s pohyblivými částicemi. Záření nevyžaduje žádné médium.
• Přenos tepla z záření je rychlejší než přenos tepla z konvekce.
• Konvekce vždy odvádí teplo od gravitace, zatímco záření je emitováno v každém směru.
