Kondukce versus konvekce: kritická fakta

Fyzikální proces přenosu tepla zahrnuje mnoho procesů. V tomto příspěvku budeme znát rozdíl mezi kondukcí a konvekcí.

Vedení je metoda přenosu molekul tepla mezi dvěma objekty, které jsou ve vzájemném přímém kontaktu. Ale při konvekci je způsob transportu molekul tepla uvnitř tekuté hmoty kvůli rozdílům v oblastech hustoty. Obě metody se vyskytují v různých stavech hmoty.

Nyní se podívejme do hloubky o vedení vs proudění.

Kondukční versus konvekční chlazení

Kondukce i konvekce také pomáhají v procesu chlazení konkrétních zařízení.

Kondukční chlazení

• Obecně je definován jako přenos tepla z teplejší součásti do chladnější části.
• Příklad: Kondukce je v podstatě používaným způsobem přenosu tepla, protože u všech zdrojů energie se chladiče používají k přenosu tepla pryč od varných zařízení.

Konvekční chlazení

• Je definován jako přenos energie mezi dvěma systémy objektů, který zahrnuje pohyb masivního objemu tekutiny.
• Příklad: Vestavěné trouby ventilátorů a mnoho dalších zařízení zajišťují konvekční chlazení. I vzduch přítomný v našem okolí přirozeně ochlazuje.
• Některé vysoce výkonné aplikace obsahují chladiče, které jsou závislé na chlazení konvekcí; pomáhá přenášet teplo daleko od spotřebičů do chladnějšího vzduchu.

To jsou některé rozdíly mezi chlazením Conduction a Convection.

Rychlost přenosu tepla Kondukce versus konvekce

Rychlost přenosu tepla mezi vedením a konvekcí se liší jako hmota.

• Rychlost přenosu tepla vedením závisí na tepelném rozdílu mezi dvěma systémy látek, kde je přenos způsoben přímým kontaktem. Obvykle se přenáší nižší rychlostí než konvekce.
• Rychlost toku molekul tepla také závisí na povaze hmoty. Protože tyto dva procesy probíhají v různých záležitostech, tj. v pevných látkách (kondukce) a tekutinách (konvekce).
• Vedení je způsobeno hlavně kolizí, která ovlivňuje přenos tepla a konvekci v důsledku plochy, teploty, hustoty atd.

Dochází ke změně rychlosti přenosu tepla vedením a prouděním.

Kondukce vs konvekční vape

Metoda přenosu tepla se používá k odpařování určitých produktů a primární rozdíl je uveden níže;

• Konvekční způsob přenosu tepla je vždy lepší než kondukce.
• Vezmeme-li příklad terpenů, dochází k vysoké expozici tepla při vedení, což vede k množství odpadních látek; přímé působení tepla ničí materiály. Zatímco v konvekci, pomáhá vrátit všechny materiály terpenů.
• Vedení využívá přímý způsob přenosu tepla k odpařování látek, průchod přes povrch k odstranění výparů z předmětů, řekněme byliny. Naproti tomu konvekční proces se používá u vaporizérů, které se koncentrují horkým vzduchem na povrch, neodstraňují přímo páry.

Kondukční i konvekční odpařovače se používají k odstranění par z mnoha zařízení.

Kondukce vs konvekce

Primární rozdíl mezi vedením a prouděním je uveden v níže uvedené tabulce,

Proto jsou vedení a konvekce dva základní způsoby přenosu tepla.

Číst o: Příklady konvekce

Vedení: Jak to funguje

Vedení je jedním ze způsobů transportu molekul tepla v zahřátých pevných materiálech.

• K vedení dochází mezi dvěma látkami nebo předměty, které jsou spolu v přímém kontaktu.
• Obvykle se to stane, když se teplota zvýší; díky tomu začnou molekuly tepla vibrovat; tyto vibrující molekuly se srazí se sousedními molekulami a rozvibrují je; teplo se přenáší z teplejší oblasti do chladnější oblasti.
• Hlavním důsledkem toho, že vedení probíhá, je změna teploty mezi dvěma látkami, které jsou spolu.
• Vyskytuje se především v pevných látkách.
• Ke srážce molekul dochází po přímé dráze.

Tak dochází k procesu vedení v hmotě.

Faktory ovlivňující přenos tepla vedením a konvekcí

Faktory, které ovlivňují způsob vedení přenosu tepla, jsou následující:

• Plocha průřezu.
• Dokončení procesu vyžaduje čas.
• Molekuly tepla urazí celou vzdálenost.
• Teplota.
• Povaha hmoty.

Jsou to některé z kritických faktorů, které ovlivňují přenos tepla.

Peclet číslo

Pelet je číslo používané k označení tepelného přenosu tepla v hmotě.

Pelet je bezrozměrné číslo používané k označení poměru toku hmoty, zejména vedením tepla. Získává se také vynásobením Reynoldsových a Schmidtových čísel. Vzorec pro výpočet Pecletova čísla je následující,

Kde,

u = rychlost tekutiny,

L = charakteristický rozměr

k = tepelná difuzivita kapaliny.

Re = Reynoldsovo číslo a

Pr = Prandtlovo číslo

Počet pelet se liší pro všechny způsoby přenosu tepla.

Rayleighovo číslo konvekce

Konvekční číslo, které je také známé jako Rayleigh-Benardova konvekce, je zásadním objeveným fenoménem.

Je to typ přirozené konvekce. Konvekční číslo je bezrozměrné, získává se, když dochází k toku tepla ve vodorovné dráze. Konvekce vzniká vlivem gravitace a vztlaku. Vzorec je uveden níže.

Kde,

T_u = teplota horní desky

T_b = teplota spodní desky

L = výška nádoby

g = Gravitační zrychlení

ν = kinetika viskózní kapaliny

α = Tepelná difuzivita

β = Koeficient tepelné roztažnosti

Je to významné číslo pro výpočet rychlosti konvekce v materiálu.

Příklady vedení a proudění

Několik příkladů se děje v každodenních rutinách, ve kterých zažíváme vedení a konvekci.

Během smažení některých surovin na pánvi přeneste teplo z plamene sporáku na dno pánve a poté na prvky. Je to příklad vedení.

Ale v případě konvekce, když vezmete jakoukoli kapalinu do pánve a zahřejete ji na dně, molekuly kapaliny se budou moci volně pohybovat a dochází k výměně mezi horkými a studenými molekulami.

Pozorujeme, že když zahřejeme jeden konec tyče, druhý konec se automaticky zahřeje v důsledku konvekčního procesu transportu horkých molekul z jednoho konce na druhý. V případě vedení předávají molekuly hmoty teplo přímo sousedním molekulám a dochází k pohybu tepla.

Když si dáte nějaké horké nápoje, cítíte teplo, a to kvůli vedení. Ve stejných horkých nápojích je pozorovaná pára způsobena konvekcí.

Toto jsou některé základní každodenní rutinní příklady vedení a konvekce.

Často kladené otázky o vedení a proudění| Nejčastější dotazy

Proveďte potřebu vedení a konvekce záležitost přenášet teplo?

Způsob vedení přenosu tepla a konvekce vyžaduje hmotu, aby proces proběhl.

Pokud existují dva systémy, které jsou ve vzájemném kontaktu, a pokud existuje rozdíl v teplotním rozdílu mezi systémy, dochází k přenosu tepla mezi dvěma teplotními oblastmi.

Mohou procesy vedení a konvekce probíhat společně?

Proces vedení a konvekce přenosu tepla nemůže probíhat současně.

Když k přenosu tepla dochází v tekutině, je to jakýmkoliv režimem, tj. konvekcí nebo vedením. Vždy záleží na množství přítomné tekutiny. Dá se tedy říci, že oba způsoby přenosu tepla nemohou probíhat současně.

Jaké skupenství může podléhat přenosu tepla vedením a konvekcí?

Vedení a konvekce závisí na povaze hmoty k přenosu tepla.

Vedení se obvykle vyskytuje v pevných látkách, ale kvůli jejich molekulární struktuře není šance na konvekci. Konvekce se tedy může odehrávat pouze v kapalinách (plyny a kapaliny) a vedení v pevných látkách.

Může k procesu vedení a konvekce dojít ve vakuu?

Vakuum je jiné ve srovnání s plyny nebo vzduchem.

Vakuum je známé jako prostor, kde hmotu nelze vidět. Vedení přenosu tepla i konvekce se nemohou odehrávat ve vakuu kvůli absenci stavů hmoty. Způsob přenosu tepla, který lze vidět ve vakuu, je radiační způsob přenosu.

Státní Fourierův zákon vedení?

Kritický zákon vedení tepla, který uvádí Fourier, je dán následovně:

Zákon říká následovně: "Rychlost toku přenosu tepla objektem je přímo úměrná oblasti negativního gradientu teploty a plochy, měřeno kolmo ke gradientu, kterým se teplo přepravuje."

                                                                   Q = -kAdT / dx

kde,

Q= časový interval, během kterého množství tepla 

A= plocha průřezu.

dt= teplotní rozdíl mezi konci.

dx = vzdálenost mezi konci.

Také čtení:

• Pevná kladka vs pohyblivá kladka
• Je kujnost fyzikální vlastností
• Rovníková vs altazimutová montáž
• Numerické úlohy na gravitační třídě 9
• Koeficient odporu vzduchu je konstantní
• Příklad suchého tření
• Co je součinitel mokrého tření
• Příklady pohyblivých kladek
• Odkud se v meteorologii berou jevy jako svatozář a sluneční psi
• Je dynamická rovnováha difúze

Raghavi Acharya

Jsem Raghavi Acharya, dokončil jsem postgraduální studium fyziky se specializací v oboru fyzika kondenzovaných látek. Fyziku jsem vždy považoval za podmanivou oblast studia a baví mě objevovat různé oblasti tohoto předmětu. Ve volném čase se věnuji digitálnímu umění. Mé články se zaměřují na to, abych čtenářům velmi zjednodušeným způsobem předal pojmy fyziky.