Đối lưu vs Bức xạ
Đối lưu và bức xạ là hai quá trình được thảo luận về lĩnh vực nhiệt. Đối lưu là phương pháp truyền nhiệt bằng cách sử dụng các hạt chuyển động. Bức xạ không yêu cầu các hạt hoặc một phương tiện truyền năng lượng. Cả hai quá trình này đều rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Những khái niệm này được sử dụng rộng rãi trong nhiệt và nhiệt động lực học, khoa học khí quyển, phân tích thời tiết, phân tích khí hậu, cơ học chất lỏng và thậm chí cả khoa học y tế. Điều quan trọng là phải có sự hiểu biết đúng đắn về các khái niệm này để có thể vượt trội trong các lĩnh vực như vậy, những lĩnh vực có nhiều cách sử dụng các khái niệm này. Trong bài này, chúng ta sẽ thảo luận về đối lưu và bức xạ là gì, định nghĩa, ứng dụng của đối lưu và bức xạ, những điểm giống nhau của chúng và cuối cùng là sự khác biệt giữa đối lưu và bức xạ.
Bức xạ là gì?
Bức xạ điện từ hay thường được gọi là bức xạ hoặc bức xạ EM là một phương pháp truyền nhiệt. Bức xạ điện từ lần đầu tiên được đề xuất bởi James Clerk Maxwell. Điều này sau đó đã được xác nhận bởi Heinrich Hertz, người đã sản xuất thành công làn sóng EM đầu tiên. Maxwell đã suy ra dạng sóng của sóng điện và từ và dự đoán thành công tốc độ của những sóng này. Vì vận tốc truyền sóng này bằng với giá trị thực nghiệm của vận tốc ánh sáng, Maxwell cũng đề xuất rằng ánh sáng trên thực tế là một dạng của sóng EM. Sóng điện từ có cả điện trường và từ trường đều dao động vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. Tất cả các sóng điện từ đều có vận tốc như nhau trong chân không. Tần số của sóng điện từ quyết định năng lượng được lưu trữ trong nó. Sau đó, sử dụng cơ học lượng tử đã chỉ ra rằng những sóng này thực chất là những gói sóng. Năng lượng của gói tin này phụ thuộc vào tần số của sóng. Điều này đã mở ra lĩnh vực lưỡng tính sóng - hạt của vật chất. Bây giờ có thể thấy rằng bức xạ điện từ có thể được coi là sóng và hạt. Một vật thể, được đặt trong bất kỳ nhiệt độ nào trên độ không tuyệt đối, sẽ phát ra sóng EM ở mọi bước sóng. Năng lượng, mà số lượng photon tối đa được phát ra, phụ thuộc vào nhiệt độ của cơ thể.
Đối lưu là gì?
Đối lưu là thuật ngữ được sử dụng cho chuyển động khối lượng lớn của chất lỏng. Tuy nhiên, trong bài này, đối lưu được coi là đối lưu nhiệt. Không giống như hiện tượng dẫn, đối lưu không thể diễn ra trong chất rắn. Đối lưu là quá trình truyền năng lượng thông qua truyền trực tiếp vật chất. Ở chất lỏng và chất khí khi đun nóng từ dưới lên thì lớp chất lỏng ở dưới cùng sẽ nóng lên trước. Sau đó lớp không khí bị nung nóng nở ra; ít đặc hơn không khí mát, lớp không khí nóng bốc lên dưới dạng dòng đối lưu. Sau đó, lớp chất lỏng tiếp theo cũng gặp phải hiện tượng tương tự. Trong khi đó, lớp không khí nóng đầu tiên bây giờ đang nguội đi và nó sẽ đi xuống. Hiệu ứng này tạo ra một vòng dẫn, liên tục giải phóng nhiệt lấy từ các lớp dưới lên các lớp trên. Đây là một mô hình rất quan trọng trong các hệ thống thời tiết. Nhiệt từ bề mặt trái đất được giải phóng lên tầng trên của bầu khí quyển theo cơ chế này.
Sự khác biệt giữa Đối lưu và Bức xạ là gì?
• Để xảy ra hiện tượng đối lưu, môi trường có các hạt chuyển động phải có xung quanh vật được đốt nóng. Bức xạ không cần bất kỳ phương tiện nào.
• Truyền nhiệt từ bức xạ nhanh hơn truyền nhiệt từ đối lưu.
• Đối lưu luôn mang nhiệt ra khỏi trọng lực, trong khi bức xạ được phát ra theo mọi hướng.
