Differenza tra conduzione e convezione

Conduzione vs convezione | Cos'è la conduzione? Cos'è la convezione?

Conduzione e convezione sono due fenomeni incontrati nel calore e nella termodinamica. Questi due concetti sono molto importanti quando si tratta di comprendere il trasferimento di calore. Le radiazioni insieme alla conduzione e alla convezione costituiscono le tre forme di trasferimento del calore. Campi come la termodinamica, i motori termici, i sistemi meteorologici artificiali, la meteorologia e persino la nostra fisiologia dipendono dai principi di conduzione e convezione. È fondamentale avere una buona comprensione della conduzione e della convezione insieme alle radiazioni per avere una buona comprensione di questi campi. In questo articolo, discuteremo di quale conduzione e convezione sono, la ragione della conduzione e della convezione, le loro somiglianze, quali sono gli incidenti quotidiani che possiamo osservare a causa della conduzione e della convezione, le loro somiglianze e infine le loro differenze.

Cos'è la conduzione?

La conduzione è definita come il trasferimento di energia termica tra le regioni della materia a causa di un gradiente di temperatura. La conduzione può avvenire in qualsiasi materiale, ma per quanto riguarda la pratica, la conduzione si applica solo ai solidi. Quando i solidi vengono riscaldati, gli atomi e le molecole all'interno del solido vibrano a causa dell'energia cinetica ricevuta dal riscaldamento, le collisioni di questi atomi vibranti con gli atomi vicini fanno vibrare gli atomi vicini, quindi le vibrazioni vengono trasferite nell'altra estremità del solido. Gli atomi sulla superficie del solido rilasciano l'energia dalla vibrazione allo spazio aperto. Per una barra uniforme in uno stato stazionario con lati isolati e solo le due estremità sono esposte, la velocità del flusso di calore è direttamente proporzionale all'area dell'assorbimento di calore e del gradiente di temperatura. Lo stato stazionario è quando c'è un equilibrio termico tra tutti i punti, il che significa che la temperatura di un punto non varia nel tempo. Gas e liquidi mostrano anche la conduzione, ma questo è sotto forma di collisioni molecolari dirette. Non vibrano come solidi.

Cos'è la convezione?

La convezione è la terminologia utilizzata per i movimenti alla rinfusa di fluidi. Tuttavia, in questo articolo si considera che la convezione sia sotto forma di convezione di calore. A differenza della conduzione, la convezione non può avvenire nei solidi. La convezione è il processo di trasferimento dell'energia attraverso il trasferimento diretto di materia. Nei liquidi e nei gas, quando riscaldati dal fondo, lo strato inferiore del fluido verrà riscaldato. Lo strato di aria riscaldata si espande, essendo meno denso dell'aria fredda; l'aumento dello strato di aria calda sotto forma di corrente di convezione. Quindi il prossimo strato fluido sta vivendo lo stesso fenomeno. Nel frattempo, il primo strato di aria calda è ora raffreddato, e verrà giù. Questo effetto crea un ciclo di conduzione, rilasciando continuamente il calore prelevato dagli strati inferiori agli strati superiori. Questo è un modello molto importante nei sistemi meteorologici. Il calore dalla superficie della terra viene rilasciato nell'atmosfera superiore in questo meccanismo.