رسانایی در مقابل همرفت | هدایت چیست؟ همرفت چیست؟
رسانایی و همرفت دو پدیده ای هستند که در گرما و ترمودینامیک با آن مواجه می شوند. این دو مفهوم در درک انتقال حرارت بسیار مهم هستند. تابش همراه با رسانش و همرفت سه شکل انتقال حرارت را تشکیل می دهد. رشته هایی مانند ترمودینامیک، موتورهای حرارتی، سیستم های آب و هوای مصنوعی، هواشناسی و حتی فیزیولوژی ما به اصول هدایت و همرفت بستگی دارند. برای داشتن درک خوب از این میدان ها، داشتن درک خوب در هدایت و همرفت همراه با تابش حیاتی است.در این مقاله قصد داریم به این موضوع بپردازیم که رسانایی و همرفت چیست، دلیل رسانش و همرفت، شباهت های آنها، حوادث روزانه ای که در اثر رسانش و همرفت می توانیم مشاهده کنیم، شباهت ها و در نهایت تفاوت های آنها را بررسی کنیم.
هدایت چیست؟
رسانایی به عنوان انتقال انرژی حرارتی بین مناطق ماده به دلیل گرادیان دما تعریف می شود. رسانایی می تواند در هر ماده ای اتفاق بیفتد، اما تا آنجا که به عمل مربوط می شود، رسانایی فقط برای جامدات اعمال می شود. هنگامی که جامدات گرم می شوند، اتم ها و مولکول های داخل جامد به دلیل انرژی جنبشی دریافتی از گرما به ارتعاش در می آیند، برخورد این اتم های ارتعاشی با اتم های همسایه باعث ارتعاش اتم های همسایه می شود، بنابراین ارتعاشات به انتهای دیگر جامد منتقل می شود. جامد. اتم های سطح جامد انرژی را از ارتعاش به فضای باز آزاد می کنند. برای یک میله یکنواخت در حالت ثابت با دو طرف عایق شده و فقط دو انتها در معرض دید قرار دارند، سرعت جریان گرما با سطح جذب گرما و گرادیان دما نسبت مستقیم دارد.حالت پایدار زمانی است که بین تمام نقاط تعادل حرارتی وجود دارد، به این معنی که دمای یک نقطه با زمان تغییر نمی کند. گازها و مایعات نیز هدایت را نشان می دهند، اما این به صورت برخورد مستقیم مولکول است. آنها مانند جامدات ارتعاش نمی کنند.
همرفت چیست؟
همرفت اصطلاحی است که برای جابجایی حجمی سیالات استفاده می شود. با این حال، در این مقاله همرفت به صورت همرفت گرمایی در نظر گرفته شده است. بر خلاف رسانایی، همرفت نمی تواند در جامدات اتفاق بیفتد. همرفت فرآیند انتقال انرژی از طریق انتقال مستقیم ماده است. در مایعات و گازها وقتی از پایین گرم می شود، لایه زیرین سیال گرم می شود. سپس لایه هوای گرم شده منبسط می شود و چگالی کمتری نسبت به هوای خنک دارد. لایه هوای گرم به شکل جریان همرفتی بالا می رود. سپس لایه سیال بعدی همان پدیده را تجربه می کند. در همین حال اولین لایه هوای گرم اکنون خنک شده است و پایین می آید. این اثر یک حلقه رسانایی ایجاد می کند و به طور مداوم گرمای گرفته شده از لایه های پایین را به لایه های بالایی آزاد می کند.این یک الگوی بسیار مهم در سیستم های آب و هوایی است. گرمای سطح زمین در این مکانیسم به اتمسفر فوقانی آزاد می شود.
تفاوت بین رسانایی و همرفت چیست؟
• رسانایی در همه رسانه ها اتفاق می افتد، در حالی که همرفت در جامدات امکان پذیر نیست.
• همرفت شامل جریان ماده به صورت توده است در حالی که رسانش شامل ارتعاش ماده در اطراف یک نقطه ثابت است.
• در یک سیستم بسته، اتلاف گرما توسط همرفت امکان پذیر نیست، اما اتلاف گرما از رسانش امکان پذیر است.
