الحمل الحراري مقابل الإشعاع
الحمل الحراري والإشعاع عمليتان تمت مناقشتهما في مجال الحرارة. الحمل الحراري هو طريقة نقل الحرارة باستخدام الجسيمات المتحركة. لا يتطلب الإشعاع جزيئات أو وسيطًا لنقل الطاقة. كلتا العمليتين مهمتان للغاية في العديد من المجالات. تستخدم هذه المفاهيم على نطاق واسع في الديناميكا الحرارية والحرارة وعلوم الغلاف الجوي وتحليل الطقس وتحليل المناخ وميكانيكا الموائع وحتى العلوم الطبية. من الأهمية بمكان أن يكون لديك فهم سليم لهذه المفاهيم من أجل التفوق في مثل هذه المجالات ، والتي لها استخدام مكثف لهذه المفاهيم. في هذه المقالة ، سنناقش ماهية الحمل الحراري والإشعاع ، وتعريفاتهما ، وتطبيقات الحمل الحراري والإشعاع ، وأوجه التشابه بينهما ، وأخيرًا الفرق بين الحمل الحراري والإشعاع.
ما هو الإشعاع؟
الإشعاع الكهرومغناطيسي أو المعروف باسم الإشعاع أو الإشعاع الكهرومغناطيسي هو وسيلة لنقل الحرارة. اقترح جيمس كليرك ماكسويل الإشعاع الكهرومغناطيسي لأول مرة. تم تأكيد ذلك لاحقًا من قبل Heinrich Hertz الذي أنتج بنجاح الموجة الكهرومغناطيسية الأولى. اشتق ماكسويل شكل الموجة للموجات الكهربائية والمغناطيسية وتوقع بنجاح سرعة هذه الموجات. نظرًا لأن سرعة الموجة هذه كانت مساوية للقيمة التجريبية لسرعة الضوء ، اقترح ماكسويل أيضًا أن الضوء كان ، في الواقع ، شكلاً من أشكال الموجات الكهرومغناطيسية. تحتوي الموجات الكهرومغناطيسية على مجال كهربائي ومجال مغناطيسي يتأرجحان عموديًا على بعضهما البعض وعموديًا على اتجاه انتشار الموجة. جميع الموجات الكهرومغناطيسية لها نفس السرعة في الفراغ. يحدد تردد الموجة الكهرومغناطيسية الطاقة المخزنة فيها. في وقت لاحق تبين باستخدام ميكانيكا الكم أن هذه الموجات هي في الواقع حزم من الأمواج. تعتمد طاقة هذه الحزمة على تردد الموجة.أدى هذا إلى فتح مجال ازدواجية المادة بين الموجة والجسيم. يمكن الآن ملاحظة أن الإشعاع الكهرومغناطيسي يمكن اعتباره موجات وجزيئات. الجسم ، الذي يتم وضعه في أي درجة حرارة أعلى من الصفر المطلق ، سوف يصدر موجات كهرومغناطيسية من كل طول موجي. تعتمد الطاقة ، التي ينبعث منها أكبر عدد من الفوتونات ، على درجة حرارة الجسم.
ما هو الحمل
الحمل الحراري هو المصطلح المستخدم لحركات السوائل بكميات كبيرة. ومع ذلك ، في هذه المقالة ، يعتبر الحمل الحراري في شكل حمل حراري. على عكس التوصيل ، لا يمكن أن يحدث الحمل في المواد الصلبة. الحمل الحراري هو عملية نقل الطاقة من خلال النقل المباشر للمادة. في السوائل والغازات ، عند تسخين الطبقة السفلية من السائل ، سيتم تسخينها أولاً. ثم تتسع طبقة الهواء الساخن. كونها أقل كثافة من الهواء البارد ، ترتفع طبقة الهواء الساخن على شكل تيار حراري. ثم تعاني الطبقة السائلة التالية من نفس الظواهر.في غضون ذلك ، يتم تبريد طبقة الهواء الساخن الأولى ، وسوف تنخفض. ينتج عن هذا التأثير حلقة توصيل ، تطلق باستمرار الحرارة المأخوذة من الطبقات السفلية إلى الطبقات العليا. هذا نمط مهم للغاية في أنظمة الطقس. يتم إطلاق الحرارة من سطح الأرض إلى الغلاف الجوي العلوي بهذه الآلية.
ما الفرق بين الحمل الحراري والإشعاع؟
• لحدوث الحمل الحراري ، يجب وجود وسط به جزيئات متحركة حول الجسم المسخن. لا يتطلب الاشعاع اي وسيط
• انتقال الحرارة من الإشعاع أسرع من انتقال الحرارة من الحمل الحراري.
• يحمل الحمل الحراري دائمًا الحرارة بعيدًا عن الجاذبية ، بينما ينبعث الإشعاع في كل اتجاه.
