Tofauti kuu kati ya upitishaji wa asili na wa kulazimishwa ni kwamba katika upitishaji wa asili, mwendo wa kiowevu huathiriwa na njia asilia ambapo, katika upitishaji wa kulazimishwa, mwendo wa viowevu huathiriwa na njia za nje. Tofauti kati ya upitishaji wa asili na wa kulazimishwa unaohusiana na uhamishaji joto ni kwamba hakuna vipengele vya nje vinavyoathiri uhamishaji joto katika upitishaji wa asili ilhali vipengee vya nje vinaweza kusababisha uhamishaji wa joto katika upitishaji wa kulazimishwa.
Upitishaji ni mbinu ya uhamishaji joto kupitia kusogea kwa wingi kwa molekuli katika giligili (kama vile gesi au kioevu). Iko katika aina mbili kama upitishaji wa asili na wa kulazimishwa kulingana na njia ya uanzishaji wa harakati za maji.
Natural Convection ni nini?
Upitishaji asilia ni njia ya uhamishaji joto ambapo njia asilia huathiri mwendo wa kimiminika. Hakuna ushawishi kutoka kwa ukweli wa nje. Harakati hii ya molekuli katika giligili ni kwa sababu ya tofauti kati ya msongamano wa maeneo tofauti ya maji sawa. Uzito wa maji hupungua wakati inapokanzwa na kinyume chake. Hiyo ni kwa sababu ya upanuzi wa joto wa maji (kasi ya molekuli huongezeka kwa ongezeko la joto, ambalo husababisha ongezeko la ujazo wa maji. Ingawa ujazo huongezeka, wingi hubaki bila kubadilika. Kwa hiyo msongamano hupungua).
Tunapopasha joto maji katika chombo kutoka chini yake, msongamano wa tabaka la chini la umajimaji hupungua. Kisha kanda ya chini ya wiani huwa na kuhamia juu ya chombo. Kisha kioevu baridi kilicho juu ya chombo kinachukua nafasi ya eneo la chini. Hii inaendelea, kwa hivyo, upitishaji hutokea.
Kielelezo 01: Utaratibu wa Upitishaji Asilia
Mifano ya upitishaji asilia ni pamoja na kupoza yai lililochemshwa linapowekwa kwenye hewa ya kawaida, kupoteza kopo la baridi la kinywaji, n.k. Unapozingatia utaratibu wa upitishaji asilia, kwanza, halijoto ya nje ya kitu cha moto (kilichowekwa kwenye hewa baridi) kinashuka chini. Wakati huo huo, hali ya joto ya hewa iliyo karibu na kitu itaongezeka kutokana na uhamisho wa joto. Kisha wiani wa safu hii ya karibu ya hewa hupungua. Matokeo yake, hewa huinuka juu. Hewa baridi itachukua nafasi ya eneo hili. Kisha convection inaendelea. Mwishowe, kipengee kitapoa.
Upitishaji wa Kulazimishwa ni nini?
Upitishaji wa kulazimishwa ni njia ya uhamishaji joto ambapo njia za nje huathiri mwendo wa umajimaji. Huko, vyanzo vya nje kama vile pampu, feni, vifaa vya kufyonza, n.k. ni muhimu katika kuzalisha mwendo wa maji. Njia hii ni ya thamani sana kwa sababu inaweza kuhamisha joto kwa ufanisi kutoka kwa kitu kilichopokanzwa. Baadhi ya mifano ya kawaida ya utaratibu huu ni pamoja na kiyoyozi, mitambo ya mvuke, n.k.
Unapozingatia utaratibu wa upitishaji wa kulazimishwa, una utaratibu changamano kuliko njia ya asili. Hiyo ni kwa sababu, katika njia hii, tunapaswa kudhibiti mambo mawili; mwendo wa maji na upitishaji wa joto. Sababu hizi mbili zina muunganisho dhabiti kwani mwendo wa kiowevu unaweza kuongeza uhamishaji wa joto. Kwa mfano: kuongeza kasi ya mwendo wa maji, kuongeza uhamishaji wa joto.
Kuna tofauti gani kati ya Upitishaji wa Asili na wa Kulazimishwa?
Upitishaji asilia ni njia ya uhamishaji joto ambapo mwendo wa kiowevu huathiriwa na njia asilia. Convection ya kulazimishwa ni njia ya uhamisho wa joto ambayo mwendo wa maji huathiriwa na njia za nje. Wakati wa kuzingatia vipengele vinavyoathiri uhamishaji joto, hakuna vipengele vya nje vinavyoathiri uhamishaji joto katika upitishaji joto asilia ilhali vipengele vya nje vinaweza kusababisha uhamishaji wa joto katika upitishaji wa kulazimishwa.
Mwendo wa kimiminika katika upitishaji asilia huzalishwa kutokana na mabadiliko ya msongamano wa umajimaji unapopashwa joto. Hata hivyo, mwendo wa maji katika upitishaji wa kulazimishwa hutokeza kama matokeo ya chanzo cha nje kama vile kusukuma, feni, vifaa vya kufyonza. Kupoeza yai lililochemshwa linapowekwa kwenye hewa ya kawaida, upotevu wa baridi ya kopo la kinywaji, n.k. unaweza kujumuishwa kama mifano ya upitishaji asilia, na kiyoyozi, turbine za mvuke, n.k. ni mifano ya upitishaji wa kulazimishwa.
Muhtasari – Asili dhidi ya Upitishaji wa Kulazimishwa
Upitishaji uko katika aina mbili kama upitishaji asilia na upitishaji wa kulazimishwa. Tofauti kati ya upitishaji wa asili na wa kulazimishwa ni kwamba, katika upitishaji wa asili, njia za asili huathiri mwendo wa maji ilhali, katika upitishaji wa kulazimishwa, njia za nje huathiri mwendo wa maji.
