伝導と対流の違い

温度が異なることによる2つのシステム(物体)間のエネルギーの変化は、熱伝達と呼ばれます。一方の体からもう一方の体への熱伝達は、より暖かい(より高い温度)からより冷たい体(より低い温度)へと自発的に起こります。他に原因がない場合は、熱バランスが確立されるまで、観測されたシステムの状態が変化します。原則として、熱伝達には、伝導、対流、放射の3つのモードがあります。


伝導とは何ですか?

熱伝導は、固体材料に特徴的な熱移動の方法ですが、流体にも現れます(ただし強度は無視できます)。これは、伝導が質量の輸送なしに媒体を介した熱伝達のプロセスであることを意味します。システムのさまざまな部分の間に温度差がある場合、熱伝達が発生し、エネルギーが温度の高い領域(本体)から温度範囲の低い領域に伝わります。エネルギーは粒子から粒子へと伝達されます。つまり、物質(システム、ボディ)がアイドル状態のときに、熱が一方の端からもう一方の端に移動します。伝導は均質な非導電性の硬い物体で起こり、明らかな動きなしに、ある粒子から別の粒子に熱を伝達することによって行われます。同様に、ガラスや石英などの均質で半透明の硬い物体でも同じことが起こりますが、熱の一部は放射によっても実行されます。分子運動論によれば、この熱伝達の方法は分子の衝突によって行われます。暖かい体の分子は速度が速く、衝突すると速度(温度)が低下し、遅い(冷たい)分子は速くなります。材料を通過する熱移動の強度を表す材料の特性は、熱伝導率係数–λ(W / m°C)と呼ばれ、材料の熱伝導率の尺度であり、熱伝達に影響を与えます。速度。均一なプレートを伝導によって通過する熱量Qは、次の式に従って計算できます。



伝導と対流の違い3



対流とは何ですか?

対流は、暖かい粒子を循環させるか、より冷たい空間に移動させることによって行われる熱の伝達です。暖かい空気や水が上がることがわかっているので、これはもう1つの直感的な概念です。円周では、冷たい粒子が暖かい粒子とシフト(交換)されます。次に、冷たい粒子が加熱され、プロセスは対流を生成し続けます。 対流伝達は 身体と環境の外壁、および内壁と身体と内部環境の間。対流の場合、熱伝達は固体とその周囲の流体の境界に沿って行われます。この種の熱伝達は、流体が移動している場合にのみ発生します。熱の動きの過程は、固体の温度とその物体の周りを移動する流体に依存します。流体の動きが、たとえばミキサーや人工呼吸器付きのポンプによって引き起こされると、対流が強制されます。そうでなければ自然です。面積Fz(熱流)全体に時間単位で伝達される熱量は、次の式に基づいて決定されます。伝導と対流の違いどこ:
対流による熱伝達係数、t¹、t²流体および体の温度、F²–流体で覆われた体の表面。
粒子は常に互いに直接接触するため、流体の対流プロセスの後には常に伝導による熱伝達が続きます。

伝導と対流の違い

1)伝導と対流の定義

伝導は、固体材料を介した熱伝達のメカニズムです。プロセスとしての伝導は、相互衝突における分子の運動エネルギーの交換を表します。分子の衝突では、運動エネルギーが交換されます。これにより、運動エネルギーが高く熱が大きい高速分子は、熱レベルが低い低速分子に熱の一部を与えます。対流は、間接的な熱伝達のメカニズムです。固体と流体の温度に応じて、一方が熱エネルギーを与え(より暖かく)、もう一方が熱エネルギーを受け取ります。流体の移動速度が速いほど、対流が増加します。



2)伝導と対流の原因

伝導は聴覚の違いによって起こりますが、対流の場合は密度の違いがあります。

3)伝導と対流の発生

伝導は固体でのみ発生します(エネルギーの直接伝達)。対流は、流体内のエネルギーの流れによって発生します。

伝導対対流:比較チャート



伝導と対流の要約

  • 一部の環境では、2点間に温度差があるたびに熱伝達が発生します。この伝達は、温度差の結果として通過する熱エネルギーです。
  • 伝導は、粒子間の相互作用の結果として、物質の粒子(固体または液体)から高いエネルギーレベルからより低いエネルギーレベルの粒子へのエネルギーの直接伝達です。
  • 対流とは、材料の表面と、材料の上/下、または流体自体(液体または気体)内に広がる流体との間のエネルギーの移動です。温度の変化は流体密度の違いをもたらし、分子の動きを引き起こします。これにより、質量の小さい高温部分が上昇し、低温部分はその逆になります。これらの動きは、温度バランスをもたらします。物理学では、このプロセスは「ブラウン運動」として知られています。

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