Dẫn truyền vs Đối lưu | Dẫn điện là gì? Đối lưu là gì?
Dẫn và đối lưu là hai hiện tượng gặp trong nhiệt động lực học. Hai khái niệm này rất quan trọng khi hiểu về sự truyền nhiệt. Bức xạ cùng với sự dẫn truyền và đối lưu tạo nên ba hình thức truyền nhiệt. Các lĩnh vực như nhiệt động lực học, động cơ nhiệt, hệ thống thời tiết nhân tạo, khí tượng và thậm chí cả sinh lý của chúng ta phụ thuộc vào các nguyên tắc dẫn và đối lưu. Điều quan trọng là phải có hiểu biết tốt về dẫn truyền và đối lưu cùng với bức xạ để hiểu rõ về các lĩnh vực này. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về sự dẫn truyền và đối lưu là gì, lý do của sự dẫn truyền và đối lưu, những điểm giống nhau của chúng, những sự cố hàng ngày mà chúng ta có thể quan sát được do sự dẫn truyền và đối lưu, những điểm giống nhau và cuối cùng là sự khác biệt của chúng.
Dẫn điện là gì?
Sự dẫn được định nghĩa là sự truyền nhiệt năng giữa các vùng của vật chất do một gradient nhiệt độ. Hiện tượng dẫn điện có thể xảy ra trong bất kỳ vật liệu nào, nhưng theo thực tế, hiện tượng dẫn điện chỉ được áp dụng cho chất rắn. Khi chất rắn bị nung nóng, các nguyên tử và phân tử bên trong chất rắn dao động do động năng nhận được khi nung nóng, va chạm của các nguyên tử dao động này với các nguyên tử lân cận làm cho các nguyên tử lân cận dao động, do đó, dao động được truyền sang đầu kia của chất rắn. Các nguyên tử ở bề mặt của vật rắn giải phóng năng lượng từ dao động cho không gian mở. Đối với một thanh đồng chất ở trạng thái ổn định, các mặt được cách điện và chỉ có hai đầu tiếp xúc với nhau, tốc độ truyền nhiệt tỷ lệ thuận với diện tích hấp thụ nhiệt và gradien nhiệt độ. Trạng thái dừng là khi có sự cân bằng nhiệt giữa tất cả các điểm, nghĩa là nhiệt độ của một điểm không thay đổi theo thời gian. Các chất khí và chất lỏng cũng cho thấy sự dẫn điện, nhưng đây là dạng va chạm trực tiếp giữa các phân tử. Chúng không rung động như chất rắn.
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 ở dạng 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 đốt nóng từ dưới lên thì lớp chất lỏng ở dưới cùng sẽ bị đốt nóng. Sau đó, lớp không khí được làm 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 Dẫn truyền và Đối lưu là gì?
• Sự dẫn điện xảy ra trong mọi môi trường, trong khi không thể xảy ra đối lưu trong chất rắn.
• Đối lưu liên quan đến dòng chảy của vật chất trong các khối trong khi sự dẫn truyền liên quan đến vật chất dao động về một điểm cố định.
• Trong một hệ thống kín, không thể mất nhiệt do đối lưu nhưng có thể mất nhiệt do dẫn truyền.
