Unterschied zwischen Leitung und Konvektion

Die Energieänderung zwischen zwei Systemen (Körpern) aufgrund ihrer unterschiedlichen Temperaturen wird als Wärmeübertragung bezeichnet. Die Wärmeübertragung von einem zum anderen Körper findet spontan statt, vom Wärmer (höhere Temperatur) zum kälteren Körper (niedrigere Temperatur). Wenn keine anderen Ursachen vorliegen, ändert sich der Zustand der beobachteten Systeme, bis die Wärmebilanz hergestellt ist. Grundsätzlich gibt es drei Arten der Wärmeübertragung: Leitung, Konvektion und Strahlung.

Was ist Leitung??

Die Wärmeleitung ist ein für feste Materialien charakteristischer Weg der Wärmebewegung, obwohl sie (aber mit vernachlässigbarer Intensität) auch in Flüssigkeiten auftritt. Dies bedeutet, dass die Leitung ein Prozess der Wärmeübertragung durch ein Medium ohne Massentransport ist. Bei einer Temperaturdifferenz zwischen verschiedenen Teilen eines Systems findet eine Wärmeübertragung statt, durch die die Energie aus dem Bereich (Körper) mit einer höheren Temperatur in den Bereich mit dem niedrigeren Temperaturbereich gelangt. Energie wird von Teilchen zu Teilchen übertragen, d. H. Wärme bewegt sich von einem Ende zum anderen Ende, während die Substanz (System, Körper) im Leerlauf ist. Die Wärmeleitung erfolgt in homogenen, nicht leitfähigen Hartkörpern, wobei die Wärme von einem Partikel zum anderen übertragen wird, ohne dass es zu einer Bewegung kommt. Ähnlich verhält es sich mit einem homogenen, durchscheinenden harten Körper wie Glas und Quarz, während ein Teil der Wärme auch mit Strahlung abgeführt wird. Gemäß der Theorie der molekularen Kinetik wird diese Wärmeübertragungsmethode durch Kollision von Molekülen durchgeführt. Moleküle im wärmeren Körper haben eine höhere Geschwindigkeit, und wenn sie zusammengedrückt werden, nimmt ihre Geschwindigkeit (Temperatur) ab, während langsamere (kältere) Moleküle schneller werden. Das Material, das die Intensität der Wärmebewegung durch das Material kennzeichnet, wird als Wärmeleitfähigkeitskoeffizient - λ (W / m ° C) bezeichnet. Es ist ein Maß dafür, wie gut ein Wärmeleiter ein Material ist, und es beeinflusst die Wärmeübertragung Geschwindigkeit. Die Wärmemenge Q, die durch Leitung durch die homogene Platte geleitet wird, kann nach der folgenden Formel berechnet werden:

Was ist Konvektion??

Konvektion ist eine Übertragung von Wärme durch Zirkulieren oder Bewegen der warmen Partikel in einen kühleren Raum. Dies ist ein weiteres intuitives Konzept, da wir wissen, dass warme Luft oder Wasser steigen. Mit dem Umfang werden die kühleren Teilchen mit den wärmeren Teilchen verschoben (ausgetauscht). Die kalten Partikel werden dann erhitzt und der Prozess erzeugt weiterhin einen Konvektionsstrom. Konvektive Übertragung findet zwischen den Außenwänden des Körpers und der Umgebung sowie zwischen den Innenwänden und dem Körper und der Innenumgebung statt. Bei Konvektion erfolgt die Wärmeübertragung an der Grenze des Festkörpers und der ihn umgebenden Flüssigkeit. Diese Art der Wärmeübertragung findet nur statt, wenn sich die Flüssigkeit bewegt. Der Verlauf der Wärmebewegung hängt von der Temperatur des Festkörpers und der Flüssigkeit um diesen Körper ab. Wenn die Bewegung des Fluids beispielsweise durch einen Mischer oder eine Pumpe mit einem Ventilator bewirkt wird, wird die Konvektion erzwungen. Ansonsten ist natürlich. Die in der Zeiteinheit über eine Fläche Fz (Wärmestrom) übertragene Wärmemenge wird auf der Grundlage des Ausdrucks bestimmt:   woher: 
Wärmeübergangskoeffizient durch Konvektion, t¹, t² Flüssigkeits- und Körpertemperatur, F² - die von Flüssigkeit bedeckte Körperoberfläche.
Der Konvektionsprozess in Flüssigkeiten wird immer mit der Wärmeübertragung durch Wärmeleitung verfolgt, da die Partikel immer in direktem Kontakt miteinander stehen.

Unterschied zwischen Leitung und Konvektion

1) Definition von Leitung und Konvektion

Die Leitung ist ein Mechanismus der Wärmeübertragung durch feste Materialien. Die Leitung als Prozess repräsentiert einen Austausch der kinetischen Energie von Molekülen bei ihren gegenseitigen Kollisionen. Bei der Kollision von Molekülen wird kinetische Energie ausgetauscht, wodurch schnellere Moleküle mit höherer kinetischer Energie und größerer Wärme einen Teil der Wärme an langsamere Moleküle abgeben, die einen niedrigeren Wärmepegel aufweisen. Konvektion ist ein Mechanismus der indirekten Wärmeübertragung. Abhängig von der Temperatur des Festkörpers und der Flüssigkeit gibt einer von ihnen (wärmer) und der andere (kühlere) Wärmeenergie. Je größer die Bewegungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ist, desto stärker wird die Konvektion.

2) Ursache der Leitung und Konvektion

Die Konduktion geschieht aufgrund der Hördifferenz, während bei Konvektion Dichteunterschied besteht.

3) Auftreten von Konduktion und Konvektion

Die Leitung erfolgt nur in Festkörpern (direkte Energieübertragung). Die Konvektion erfolgt durch Energiefluss in Flüssigkeiten.

Konduktion vs. Konvektion: Vergleichstabelle

Zusammenfassung der Konduktion und Konvektion

• Wärmeübertragung findet immer statt, wenn in einigen Umgebungen Temperaturunterschiede zwischen zwei Punkten bestehen. Diese Übertragung ist eine Wärmeenergie, die als Folge der Temperaturdifferenz durchläuft.
• Die Leitung ist eine direkte Energieübertragung von Partikeln einer Materie (fest oder flüssig) von einem erhöhten Energieniveau zu Partikeln auf einem niedrigeren energetischen Niveau als Folge der Wechselwirkung zwischen den Partikeln.
• Konvektion ist die Übertragung von Energie zwischen der Oberfläche eines Materials und einer Flüssigkeit, die über / unter dem Material oder in der Flüssigkeit selbst (Flüssigkeit oder Gas) verteilt ist. Temperaturschwankungen führen zu Unterschieden in der Fluiddichte, wodurch sich Moleküle bewegen, wodurch die heißen Teile mit geringerer Masse nach oben steigen, während die kalten Teile das Gegenteil bewirken. Diese Bewegungen führen zu einem Temperaturausgleich. In der Physik wird dieser Vorgang als "Brownsche Bewegung" bezeichnet..