Convection vs Radiation
Convection na mionzi ni michakato miwili inayojadiliwa kwenye uwanja wa joto. Convection ni njia ya kuhamisha joto kwa kutumia chembe zinazohamia. Mionzi haihitaji chembe au kati ili kuhamisha nishati. Taratibu hizi zote mbili ni muhimu sana katika nyanja nyingi. Dhana hizi hutumiwa sana katika joto na thermodynamics, sayansi ya anga, uchambuzi wa hali ya hewa, uchambuzi wa hali ya hewa, mechanics ya maji na hata sayansi ya matibabu. Ni muhimu kuwa na uelewa sahihi katika dhana hizi ili kufaulu katika nyanja kama hizi, ambazo zina matumizi makubwa ya dhana hizi. Katika makala hii, tutajadili ni nini convection na mionzi ni, ufafanuzi wao, matumizi ya convection na mionzi, kufanana kwao na hatimaye tofauti kati ya convection na mionzi.
Mionzi ni nini?
Mionzi ya sumakuumeme au inayojulikana kama mionzi au mionzi ya EM ni njia ya kuhamisha joto. Mionzi ya sumakuumeme ilipendekezwa kwanza na James Clerk Maxwell. Hii ilithibitishwa baadaye na Heinrich Hertz ambaye alifanikiwa kutengeneza wimbi la kwanza la EM. Maxwell alipata fomu ya wimbi la mawimbi ya umeme na sumaku na akatabiri kwa mafanikio kasi ya mawimbi haya. Kwa kuwa kasi hii ya wimbi ilikuwa sawa na thamani ya majaribio ya kasi ya mwanga, Maxwell pia alipendekeza kuwa mwanga ulikuwa, kwa kweli, aina ya mawimbi ya EM. Mawimbi ya sumakuumeme yana uwanja wa umeme na uwanja wa sumaku unaozunguka kwa kila mmoja na kwa mwelekeo wa uenezi wa wimbi. Mawimbi yote ya sumakuumeme yana kasi sawa katika utupu. Mzunguko wa wimbi la umeme huamua nishati iliyohifadhiwa ndani yake. Baadaye ilionyeshwa kwa kutumia mechanics ya quantum kwamba mawimbi haya ni, kwa kweli, pakiti za mawimbi. Nishati ya pakiti hii inategemea mzunguko wa wimbi. Hii ilifungua uwanja wa wimbi - uwili wa chembe ya jambo. Sasa inaweza kuonekana kuwa mionzi ya sumakuumeme inaweza kuzingatiwa kama mawimbi na chembe. Kitu, ambacho kimewekwa katika halijoto yoyote juu ya sifuri kabisa, kitatoa mawimbi ya EM ya kila urefu wa wimbi. Nishati, ambayo idadi ya juu zaidi ya fotoni ilitoa, inategemea halijoto ya mwili.
Convection ni nini?
Convection ni istilahi inayotumika kwa uhamishaji mwingi wa viowevu. Hata hivyo, katika makala hii, convection inachukuliwa kuwa katika mfumo wa convection ya joto. Tofauti na upitishaji, upitishaji hauwezi kufanyika katika yabisi. Convection ni mchakato wa kuhamisha nishati kupitia uhamishaji wa maada moja kwa moja. Katika vinywaji na gesi, inapokanzwa kutoka chini, safu ya chini ya maji itakuwa moto kwanza. Safu ya hewa yenye joto hupanua; kuwa chini mnene kuliko hewa baridi, safu ya hewa ya moto hupanda kwa namna ya sasa ya convection. Kisha safu ya maji inayofuata inakabiliwa na matukio sawa. Wakati huo huo, safu ya kwanza ya hewa ya moto sasa imepozwa chini, na itashuka. Athari hii huunda kitanzi cha upitishaji, kwa kuendelea kutoa joto lililochukuliwa kutoka kwa tabaka za chini hadi tabaka za juu. Huu ni muundo muhimu sana katika mifumo ya hali ya hewa. Joto kutoka kwenye uso wa dunia hutolewa kwenye anga ya juu katika utaratibu huu.
Kuna tofauti gani kati ya Convection na Radiation?
• Ili upitishaji ufanyike, kati yenye chembe zinazohamishika lazima iwepo karibu na mwili unaopashwa joto. Mionzi haihitaji kati yoyote.
• Uhamisho wa joto kutoka kwa mionzi ni haraka kuliko uhamishaji wa joto kutoka kwa upitishaji.
• Upitishaji joto kila wakati hubeba joto kutoka kwa mvuto, ilhali mnururisho hutolewa kila upande.
