Convección vs Radiación
La convección y la radiación son dos procesos discutidos en el campo del calor. La convección es el método de transferencia de calor utilizando partículas en movimiento. La radiación no requiere partículas o un medio para transferir energía. Ambos procesos son muy importantes en numerosos campos. Estos conceptos se utilizan ampliamente en calor y termodinámica, ciencia atmosférica, análisis meteorológico, análisis climático, mecánica de fluidos e incluso ciencias médicas. Es vital tener una comprensión adecuada de estos conceptos para sobresalir en dichos campos, que tienen un uso intensivo de estos conceptos. En este artículo, vamos a discutir qué son la convección y la radiación, sus definiciones, las aplicaciones de la convección y la radiación, sus similitudes y, finalmente, la diferencia entre convección y radiación.
¿Qué es la radiación?
La radiación electromagnética o comúnmente conocida como radiación o radiación EM es un método de transferencia de calor. La radiación electromagnética fue propuesta por primera vez por James Clerk Maxwell. Esto fue confirmado más tarde por Heinrich Hertz, quien produjo con éxito la primera onda EM. Maxwell derivó la forma de onda de las ondas eléctricas y magnéticas y predijo con éxito la velocidad de estas ondas. Dado que la velocidad de esta onda era igual al valor experimental de la velocidad de la luz, Maxwell también propuso que la luz era, de hecho, una forma de ondas EM. Las ondas electromagnéticas tienen un campo eléctrico y un campo magnético que oscilan perpendiculares entre sí y perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. Todas las ondas electromagnéticas tienen la misma velocidad en el vacío. La frecuencia de la onda electromagnética decide la energía almacenada en ella. Más tarde se demostró mediante la mecánica cuántica que estas ondas son, de hecho, paquetes de ondas. La energía de este paquete depende de la frecuencia de la onda. Esto abrió el campo de la dualidad onda-partícula de la materia. Ahora se puede ver que la radiación electromagnética se puede considerar como ondas y partículas. Un objeto, que se coloca a cualquier temperatura por encima del cero absoluto, emitirá ondas EM de todas las longitudes de onda. La energía, que emite el número máximo de fotones, depende de la temperatura del cuerpo.
¿Qué es la convección?
Convección es la terminología utilizada para los movimientos de fluidos a granel. Sin embargo, en este artículo, la convección se considera en forma de convección de calor. A diferencia de la conducción, la convección no puede tener lugar en los sólidos. La convección es el proceso de transferencia de energía a través de la transferencia directa de materia. En líquidos y gases, cuando se calientan desde el fondo, la capa inferior del fluido se calentará primero. La capa de aire calentado luego se expande; al ser menos densa que el aire frío, la capa de aire caliente asciende en forma de corriente de convección. Luego, la siguiente capa de fluido está experimentando los mismos fenómenos. Mientras tanto, la primera capa de aire caliente ahora se enfría y bajará. Este efecto crea un bucle de conducción, liberando continuamente el calor tomado de las capas inferiores hacia las capas superiores. Este es un patrón muy importante en los sistemas meteorológicos. El calor de la superficie de la tierra se libera a la atmósfera superior en este mecanismo.
¿Cuál es la diferencia entre convección y radiación?
• Para que ocurra la convección, debe haber un medio con partículas móviles alrededor del cuerpo calentado. La radiación no requiere ningún medio.
• La transferencia de calor por radiación es más rápida que la transferencia de calor por convección.
• La convección siempre aleja el calor de la gravedad, mientras que la radiación se emite en todas las direcciones.
