Conduction vs convection | Qu'est-ce que la conduction? Qu'est-ce que la convection?
La conduction et la convection sont deux phénomènes rencontrés en chaleur et en thermodynamique. Ces deux concepts sont très importants pour comprendre le transfert de chaleur. Le rayonnement avec la conduction et la convection constituent les trois formes de transfert de chaleur. Des domaines comme la thermodynamique, les moteurs thermiques, les systèmes météorologiques artificiels, la météorologie et même notre physiologie dépendent des principes de la conduction et de la convection. Il est essentiel d'avoir une bonne compréhension de la conduction et de la convection ainsi que du rayonnement afin d'avoir une bonne compréhension de ces champs. Dans cet article, nous allons discuter de ce que sont la conduction et la convection, la raison de la conduction et de la convection, leurs similitudes, quels sont les incidents quotidiens que nous pouvons observer en raison de la conduction et de la convection, leurs similitudes et enfin leurs différences.
Qu'est-ce que la conduction?
La conduction est définie comme le transfert d'énergie thermique entre les régions de la matière en raison d'un gradient de température. La conduction peut se produire dans n'importe quel matériau, mais en ce qui concerne la pratique, la conduction n'est appliquée qu'aux solides. Lorsque les solides sont chauffés, les atomes et les molécules à l'intérieur du solide vibrent en raison de l'énergie cinétique reçue du chauffage, les collisions de ces atomes vibrants avec les atomes voisins font vibrer les atomes voisins, par conséquent, les vibrations sont transférées à l'autre extrémité du solide. Les atomes à la surface du solide libèrent l'énergie de la vibration vers l'espace ouvert. Pour une tige uniforme dans un état stationnaire avec des côtés isolés et seules les deux extrémités sont exposées, le taux de flux thermique est directement proportionnel à la surface de l'absorption de chaleur et du gradient de température. L'état stationnaire est lorsqu'il existe un équilibre thermique entre tous les points, ce qui signifie que la température d'un point ne varie pas avec le temps. Les gaz et les liquides montrent également une conduction, mais cela se présente sous la forme de collisions moléculaires directes. Ils ne vibrent pas comme des solides.
Qu'est-ce que la convection?
La convection est la terminologie utilisée pour les mouvements massifs de fluides. Cependant, dans cet article, la convection est considérée comme se présentant sous la forme d'une convection thermique. Contrairement à la conduction, la convection ne peut pas avoir lieu dans les solides. La convection est le processus de transfert d'énergie par transfert direct de matière. Dans les liquides et les gaz, lorsqu'elle est chauffée par le bas, la couche inférieure du fluide sera chauffée. La couche d'air chauffé se dilate alors, étant moins dense que l'air frais; la couche d'air chaud s'élève sous forme de courant de convection. Ensuite, la couche de fluide suivante subit les mêmes phénomènes. Pendant ce temps, la première couche d'air chaud est maintenant refroidie et elle descendra. Cet effet crée une boucle de conduction, libérant en continu la chaleur prélevée des couches inférieures vers les couches supérieures. C'est un modèle très important dans les systèmes météorologiques. La chaleur de la surface de la terre est libérée dans la haute atmosphère grâce à ce mécanisme.
Quelle est la différence entre la conduction et la convection?
• La conduction se produit dans tous les milieux, tandis que la convection n'est pas possible dans les solides.
• La convection implique un flux de matière en vrac tandis que la conduction implique une vibration de matière autour d'un point fixe.
• Dans un système fermé, la perte de chaleur par convection n'est pas possible mais la perte de chaleur par conduction est possible.
