Konvektion vs stråling
Konvektion og stråling er to processer, der diskuteres inden for varmeområdet. Konvektion er metoden til overførsel af varme ved hjælp af bevægelige partikler. Stråling kræver ikke partikler eller et medium for at overføre energi. Begge disse processer er meget vigtige på mange områder. Disse begreber bruges i vid udstrækning inden for varme og termodynamik, atmosfærisk videnskab, vejranalyse, klimaanalyse, væskemekanik og endda medicinsk videnskab. Det er vigtigt at have en ordentlig forståelse af disse begreber for at udmærke sig i sådanne felter, der har stor brug af disse begreber. I denne artikel skal vi diskutere hvad konvektion og stråling er, deres definitioner, anvendelser af konvektion og stråling, deres ligheder og endelig forskellen mellem konvektion og stråling.
Hvad er stråling?
Elektromagnetisk stråling eller almindeligvis kendt som stråling eller EM-stråling er en metode til varmeoverførsel. Elektromagnetisk stråling blev først foreslået af James Clerk Maxwell. Dette blev senere bekræftet af Heinrich Hertz, der med succes producerede den første EM-bølge. Maxwell afledte bølgeformen til elektriske og magnetiske bølger og forudsagde med succes hastigheden af disse bølger. Da denne bølgehastighed var lig med den eksperimentelle værdi af lysets hastighed, foreslog Maxwell også, at lys faktisk var en form for EM-bølger. Elektromagnetiske bølger har både et elektrisk felt og et magnetfelt, der oscillerer vinkelret på hinanden og vinkelret på retningen af bølgeudbredelsen. Alle elektromagnetiske bølger har samme hastighed i vakuum. Frekvensen af den elektromagnetiske bølge bestemmer den energi, der er lagret i den. Senere blev det vist ved hjælp af kvantemekanik, at disse bølger faktisk er pakker af bølger. Energien i denne pakke afhænger af bølgefrekvensen. Dette åbnede feltet for bølge - partikel dualitet af stof. Nu kan det ses, at elektromagnetisk stråling kan betragtes som bølger og partikler. Et objekt, der er placeret i enhver temperatur over det absolutte nul, udsender EM-bølger af enhver bølgelængde. Energien, som det maksimale antal udsendte fotoner, afhænger af kroppens temperatur.som er placeret i enhver temperatur over det absolutte nul, udsender EM-bølger af enhver bølgelængde. Energien, som det maksimale antal udsendte fotoner, afhænger af kroppens temperatur.som er placeret i enhver temperatur over det absolutte nul, udsender EM-bølger af enhver bølgelængde. Energien, som det maksimale antal udsendte fotoner, afhænger af kroppens temperatur.
Hvad er konvektion?
Konvektion er den terminologi, der anvendes til bulkbevægelser af væsker. I denne artikel anses konvektion imidlertid for at være i form af varmekonvektion. I modsætning til ledning kan konvektion ikke finde sted i faste stoffer. Konvektion er processen med at overføre energi gennem direkte stofoverførsel. I væsker og gasser opvarmes det nederste lag af væsken først, når det opvarmes fra bunden. Det opvarmede luftlag udvides derefter; da den er mindre tæt end den kølige luft, stiger varmluftlaget i form af konvektionsstrøm. Derefter oplever det næste væskelag de samme fænomener. I mellemtiden er det første varme luftlag nu afkølet, og det vil komme ned. Denne effekt skaber en ledningssløjfe, der kontinuerligt frigiver varmen fra de nederste lag til de øverste lag. Dette er et meget vigtigt mønster i vejrsystemer. Varmen fra jordens overflade frigives til den øvre atmosfære i denne mekanisme.
Hvad er forskellen mellem konvektion og stråling?
• For at konvektion kan forekomme, skal der være et medium med bevægelige partikler omkring det opvarmede legeme. Stråling kræver ikke noget medium.
• Varmeoverførslen fra stråling er hurtigere end varmeoverførslen fra konvektion.
• Konvektion fører altid varmen væk fra tyngdekraften, mens stråling udsendes i alle retninger.
