Diferença entre condução e convecção

A mudança de energia entre dois sistemas (corpos) devido às suas diferentes temperaturas é chamada de transferência de calor. A transferência de calor de um para o outro corpo ocorre de forma espontânea, do corpo mais quente (temperatura mais alta) para o corpo mais frio (temperatura mais baixa). Se não houver outras causas, o estado dos sistemas observados mudará até que o equilíbrio térmico seja estabelecido. Em princípio, existem três modos de transferência de calor: condução, convecção e radiação.


O que é condução?

A condução de calor é uma forma de movimento do calor característico de materiais sólidos, embora apareça (mas com intensidade desprezível) também em fluidos. Isso significa que a condução é um processo de transferência de calor por meio de um meio sem transporte de massa. Quando existe uma diferença de temperatura entre as diferentes partes de um sistema, ocorre uma transferência de calor por meio da qual a energia passa da área (corpo) com uma temperatura mais alta para a área com a faixa de temperatura mais baixa. A energia é transmitida de partícula a partícula, ou seja, o calor se move de uma extremidade à outra, enquanto a substância (sistema, corpo) está ociosa. A condução ocorre em corpos rígidos homogêneos não condutores, e é feita pela transmissão do calor de uma partícula para outra, sem qualquer movimento aparente. Da mesma forma, o mesmo acontece em um corpo rígido homogêneo e translúcido, como vidro e quartzo, enquanto parte do calor também é realizado com radiação. De acordo com a teoria da cinética molecular, esse método de transmissão de calor é feito por colisão de moléculas. As moléculas no corpo mais quente têm velocidade mais alta e, quando colidem, sua velocidade (temperatura) diminui, enquanto as moléculas mais lentas (mais frias) ficam mais rápidas. A característica do material que significa a intensidade do movimento do calor através do material é chamada de coeficiente de condutividade térmica - λ (W / m ° C) e é uma medida de quão bom condutor de calor é um material, e afeta a transferência de calor velocidade. A quantidade de calor Q que será passada por condução através da placa homogênea pode ser calculada de acordo com a seguinte fórmula:



Diferença entre condução e convecção 3



O que é convecção?

A convecção é uma transferência de calor feita pela circulação ou movimentação das partículas quentes para um espaço mais frio. Este é outro conceito intuitivo porque sabemos que o ar quente ou a água sobe. Com a circunferência, as partículas mais frias são deslocadas (trocadas) com as mais quentes. As partículas frias são então aquecidas e o processo continua a produzir fluxo de convecção. A transferência convectiva ocorre entre as paredes externas do corpo e o ambiente, bem como entre as paredes internas e o corpo e o ambiente interno. No caso de convecção, a transferência de calor ocorre ao longo dos limites do corpo sólido e do fluido ao seu redor. Esse tipo de transferência de calor ocorre apenas se o fluido estiver em movimento. O curso do movimento do calor depende da temperatura do corpo sólido e do fluido que se move ao redor desse corpo. Quando o movimento do fluido é causado, por exemplo, por um misturador, ou uma bomba com um ventilador, a convecção é forçada. Caso contrário, é natural. A quantidade de calor transmitida na unidade de tempo através de uma área Fz (fluxo térmico) é determinada com base na expressão:Diferença entre condução e convecçãoOnde:
coeficiente de transferência de calor por convecção, t¹, t² fluidos 'e temperatura do corpo, F² - a superfície do corpo coberta por fluido.
O processo de convecção em fluidos é sempre acompanhado de transferência de calor por condução, pois as partículas sempre entram em contato direto umas com as outras.

Diferença entre condução e convecção

1) Definição de Condução e Convecção

A condução é um mecanismo de transferência de calor por meio de materiais sólidos. A condução como um processo representa uma troca de energia cinética de moléculas em suas colisões mútuas. Na colisão de moléculas, a energia cinética é trocada, sendo que moléculas mais rápidas, com maior energia cinética e maior calor, dão parte do calor às moléculas mais lentas, com menor nível de calor. A convecção é um mecanismo de transferência indireta de calor. Dependendo da temperatura do corpo sólido e do fluido, um deles irá ceder (mais quente) e o outro (mais frio) receberá energia térmica. Quanto maior a velocidade de movimento do fluido, mais aumenta a convecção.



2) Causa de condução e convecção

A condução acontece por causa da diferença auditiva, enquanto há diferença de densidade no caso de convecção.

3) Ocorrência de Condução e Convecção

A condução ocorre apenas em sólidos (transferência direta de energia). A convecção ocorre pelo fluxo de energia nos fluidos.

Condução vs. Convecção: Gráfico de Comparação



Resumo de condução e convecção

  • A transferência de calor acontece sempre que há uma diferença de temperatura entre dois pontos em algum ambiente. Esta transferência é uma passagem de energia térmica em consequência da diferença de temperatura.
  • A condução é uma transferência direta de energia de uma partícula de uma matéria (sólida ou líquida) de um nível de energia elevado para partículas de um nível energético inferior, como consequência da interação entre as partículas.
  • Convecção é a transferência de energia entre a superfície de um material e um fluido que se espalha sobre / sob o material ou no próprio fluido (líquido ou gás). Variações de temperatura resultam em diferenças na densidade do fluido, o que causa movimento das moléculas, onde as partes quentes com menor massa sobem, enquanto as partes frias fazem o contrário. Esses movimentos resultam em um equilíbrio de temperatura. Em física, esse processo é conhecido como “movimento browniano”.

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