伝導、対流、放射の違い

2019

伝導は直接接触による熱エネルギーの伝達ですが、対流は物質の実際の運動による熱の移動です。 放射線は電磁波の助けを借りたエネルギーの伝達です。

問題は、固体、液体、気体の3つの状態で、私たちの周りに存在します。ある状態から別の状態への物質の変換は状態の変化と呼ばれ、それは物質とその周囲との間の熱交換によって起こる。そのため、熱は、伝導、対流、放射の3つの異なる方法で発生する温度の違いにより、あるシステムから別のシステムへのエネルギーの遷移です。

人々はしばしばこれらの形態の熱伝達を誤解しますが、それらはエネルギーを伝達するための多様な物理的相互作用に基づいています。伝導、対流、放射の違いを調べるために、以下の記事を見てみましょう。

比較表

比較基準	伝導	対流	放射線
意味	伝導は、直接接触によって物体間で熱の伝達が行われるプロセスです。	対流とは、流体内でエネルギー遷移が起こる熱伝達の形式のことです。	放射線は、物体同士が物理的に接触することなく熱が伝達されるメカニズムを示唆しています。
代表する	直接接触している物体間を伝わる熱。	熱が流体をどのように通過するか。	熱が空の空間をどのように流れるか。
原因	温度差による。	密度差による。	0 Kを超える温度で、すべてのオブジェクトから発生します。
発生	分子衝突により、固体中で発生します。	実際の物質の流れによって、流体中に発生します。	距離を置いて発生し、介在物質を加熱しません。
熱伝達	加熱した固形物を使用します。	中間物質を使用しています。	電磁波を使用します。
速度	スロー	スロー	速い
反射と屈折の法則	続かない	続かない	た

伝導の定義

伝導は、物体の隣接する部分間の温度差により、物質を通して熱を直接伝達することを可能にするプロセスとして理解することができます。物質内に存在する分子の温度が上昇し、激しい振動が生じると発生します。分子は周囲の分子と衝突して、それらも振動させ、物体の隣接部分への熱エネルギーの輸送をもたらします。

簡単に言えば、2つの物体が互いに直接接触しているときはいつでも、より高温の物体からより低温の物体へと熱が伝達されますが、これは伝導によるものです。さらに、熱がそれらを通って容易に伝わることを可能にする物体は導体と呼ばれる。

対流の定義

科学では、対流は物質の実際の運動による熱伝達の形態を意味し、それは流体中でのみ起こる。流体とは、液体や気体など、分子がある場所から別の場所へと自由に移動する物質を指します。それは自然にあるいは強制的にさえ起こります。

重力は、物質が下から加熱されると、より高温の部分が膨張するように、自然対流で果たす大きな役割を果たします。浮力のために、より高温の物質は密度が低くなるにつれて上昇し、より低温の物質は底部で沈み込むことによってそれを置き換え、これは高温になると上方に移動し、プロセスが継続する。対流では、物質を加熱すると、その分子は分散して離れます。

強制的に対流が行われると、物質はポンプなどの物理的手段によって上方に動かされます。例えば暖房システム。

放射線の定義

媒体を必要としない伝熱メカニズムは放射と呼ばれます。分子が通過する必要がないため、波の中の熱の移動を指します。物体は、熱を伝達するために互いに直接接触している必要はない。あなたが実際に物体に触れずに熱を感じるときはいつでも、それは輻射のためです。さらに、色、表面の向きなどは、放射線が大きく依存する表面特性の一部です。

このプロセスでは、エネルギーは放射エネルギーと呼ばれる電磁波を通して伝達されます。熱い対象物は一般に、より冷たい環境に熱エネルギーを放出します。放射エネルギーは、その発生源からより低温の環境へと真空中を移動することができる。放射線の最も良い例は太陽から得られる太陽エネルギーです。たとえそれが私たちから何マイルも離れているとしてもです。

伝導、対流、放射の主な違い

伝導、対流、放射の実質的な違いは以下のように説明されています。

伝導は、直接的な物理的接触を介して、連続体の部分間で熱が輸送されるプロセスです。対流は、熱が流体、すなわち液体または気体中の電流によって伝達される原理である。輻射は熱伝達メカニズムであり、その移行は電磁波を介して行われます。
伝導は、直接接触している物体間で熱がどのように伝達されるかを示していますが、対流は熱が液体や気体をどのように伝わるかを反映しています。これとは対照的に、放射は、熱が分子のない場所をどのように伝わるかを示します。
伝導は、温度差、すなわち高温領域から低温領域への熱流の結果として起こる。熱が低密度領域から高密度領域に移動するように、対流は密度の変化によって起こります。それどころか、すべての物体は0Kを超える温度で熱を放出します。
伝導は通常分子衝突によって固体中で起こる。対流は、同じ方向への分子の質量運動によって流体内で発生します。対照的に、放射線は宇宙の真空を通して起こり、介在する媒体を加熱しません。
熱の伝達は伝導している加熱された固体物質を通してであるが、対流では熱エネルギーは中間媒体によって伝達される。とは異なり、配給は熱を伝達するために電磁波を使用します。
伝導と対流の速度は放射より遅いです。
伝導と対流は反射と屈折の法則には従いませんが、放射線は同じです。