Konvektion gegen Strahlung
Konvektion und Strahlung sind zwei Prozesse, die auf dem Gebiet der Wärme diskutiert werden. Konvektion ist die Methode zur Wärmeübertragung mit sich bewegenden Partikeln. Strahlung benötigt keine Partikel oder ein Medium, um Energie zu übertragen. Beide Prozesse sind in zahlreichen Bereichen sehr wichtig. Diese Konzepte sind in der Wärme- und Thermodynamik, in der Atmosphärenwissenschaft, in der Wetteranalyse, in der Klimaanalyse, in der Strömungsmechanik und sogar in den medizinischen Wissenschaften weit verbreitet. Es ist wichtig, ein angemessenes Verständnis für diese Konzepte zu haben, um sich in solchen Bereichen zu profilieren, in denen diese Konzepte häufig verwendet werden. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was Konvektion und Strahlung sind, ihre Definitionen, Anwendungen von Konvektion und Strahlung, ihre Ähnlichkeiten und schließlich den Unterschied zwischen Konvektion und Strahlung.
Was ist Strahlung?
Elektromagnetische Strahlung oder allgemein als Strahlung oder EM-Strahlung bekannt, ist eine Methode zur Wärmeübertragung. Elektromagnetische Strahlung wurde zuerst von James Clerk Maxwell vorgeschlagen. Dies wurde später von Heinrich Hertz bestätigt, der die erste EM-Welle erfolgreich produzierte. Maxwell leitete die Wellenform für elektrische und magnetische Wellen ab und sagte die Geschwindigkeit dieser Wellen erfolgreich voraus. Da diese Wellengeschwindigkeit gleich dem experimentellen Wert der Lichtgeschwindigkeit war, schlug Maxwell auch vor, dass Licht tatsächlich eine Form von EM-Wellen ist. Elektromagnetische Wellen haben sowohl ein elektrisches Feld als auch ein Magnetfeld, die senkrecht zueinander und senkrecht zur Richtung der Wellenausbreitung schwingen. Alle elektromagnetischen Wellen haben im Vakuum die gleiche Geschwindigkeit. Die Frequenz der elektromagnetischen Welle bestimmt die darin gespeicherte Energie. Später wurde mithilfe der Quantenmechanik gezeigt, dass diese Wellen tatsächlich Wellenpakete sind. Die Energie dieses Pakets hängt von der Frequenz der Welle ab. Dies öffnete das Feld der Welle-Teilchen-Dualität der Materie. Nun ist ersichtlich, dass elektromagnetische Strahlung als Wellen und Teilchen betrachtet werden kann. Ein Objekt, das sich in einer beliebigen Temperatur über dem absoluten Nullpunkt befindet, sendet EM-Wellen jeder Wellenlänge aus. Die Energie, die die maximale Anzahl von Photonen emittiert, hängt von der Körpertemperatur ab. Bei einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt werden EM-Wellen jeder Wellenlänge emittiert. Die Energie, die die maximale Anzahl von Photonen emittiert, hängt von der Körpertemperatur ab. Bei einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt werden EM-Wellen jeder Wellenlänge emittiert. Die Energie, die die maximale Anzahl von Photonen emittiert, hängt von der Körpertemperatur ab.
Was ist Konvektion?
Konvektion ist die Terminologie für Massenbewegungen von Flüssigkeiten. In diesem Artikel wird Konvektion jedoch in Form von Wärmekonvektion angenommen. Im Gegensatz zur Leitung kann die Konvektion nicht in Festkörpern stattfinden. Konvektion ist der Prozess der Energieübertragung durch direkten Materietransfer. In Flüssigkeiten und Gasen wird beim Erhitzen von unten die untere Schicht der Flüssigkeit zuerst erwärmt. Die erwärmte Luftschicht dehnt sich dann aus; Da die Heißluftschicht weniger dicht als die kühle Luft ist, steigt sie in Form eines Konvektionsstroms an. Dann erfährt die nächste Flüssigkeitsschicht das gleiche Phänomen. In der Zwischenzeit wird die erste Heißluftschicht abgekühlt und fällt ab. Dieser Effekt erzeugt eine Leitungsschleife, die die von den unteren Schichten an die oberen Schichten abgegebene Wärme kontinuierlich abgibt. Dies ist ein sehr wichtiges Muster in Wettersystemen. Bei diesem Mechanismus wird die Wärme von der Erdoberfläche an die obere Atmosphäre abgegeben.
Was ist der Unterschied zwischen Konvektion und Strahlung?
• Damit Konvektion auftreten kann, muss sich um den erhitzten Körper ein Medium mit beweglichen Partikeln befinden. Strahlung benötigt kein Medium.
• Die Wärmeübertragung durch Strahlung ist schneller als die Wärmeübertragung durch Konvektion.
• Konvektion leitet die Wärme immer von der Schwerkraft weg, während Strahlung in alle Richtungen abgegeben wird.
