Diferencia entre conducción y convección

<p>La conducción y la convección son dos de los tres métodos de transferencia de calor. La diferencia significativa entre conducción y convección radica en la forma en que se lleva a cabo la transferencia de calor. El tercer modo de transferencia de calor es la radiación, sin embargo, la conducción y la convección se consideran bastante dominantes en varias aplicaciones prácticas.

En el proceso de conducción, el calor se transfiere cuando existe un contacto directo entre la superficie a calentar y la fuente de calor. Por el contrario, en el proceso de convección, la transferencia de calor se produce por contacto indirecto.

En este contenido veremos en qué factores se diferencia la conducción de la convección. Tengamos una breve idea sobre ¿Qué es el calor?

Entonces, básicamente, el calor se considera una forma de energía que se puede transferir desde una región para compensar la diferencia de temperatura.

Gráfica comparativa

Base para la comparación Conducción Convección

Definición de conducción

La conducción se refiere a un proceso de transferencia de energía térmica de una superficie a otra que están en contacto directo entre sí. En el mecanismo de conducción, la transferencia de calor tiene lugar en un medio estacionario, es decir, sólidos. ley de Fourier explica la tasa de transferencia de calor durante la conducción.

La siguiente figura muestra la representación pictórica de cómo se lleva a cabo la transferencia de calor durante el proceso de conducción:

¿Cómo se lleva a cabo el proceso de conducción?

El proceso de conducción ocurre de tal manera que aquí la energía térmica se transfiere cuando se produce una colisión entre moléculas adyacentes que vibran a alta velocidad. Estas moléculas de alta velocidad cuando entran en contacto directo con las moléculas de sólidos que están a temperatura ambiente, la vibración molecular se transfiere en el punto de contacto. Además, estas moléculas que vibran transfieren la vibración a su molécula adyacente y de esta manera el cuerpo a temperatura ambiente se calienta.

Al igual que la vibración molecular en los sólidos, la conducción se produce de forma similar en los líquidos y los gases. Sin embargo, debido a la menor densidad molecular en líquidos y gases, la transferencia de energía no se produce como en los sólidos, ya que la conducción es la transferencia de energía entre dos cuerpos que están en contacto directo.

Definición de convección

El modo de transferencia de calor por el desplazamiento de moléculas de fluido de una región a otra se conoce como Convección. La convección es generalmente de dos tipos, uno es forzado mientras que el otro es natural.

La convección natural es cuando el movimiento en un medio ocurre debido a la diferencia de temperatura de dos líquidos cuando se mezclan. Mientras que la convección forzada es aquella en la que el movimiento es el resultado de cualquier unidad externa como una bomba o un ventilador.

¿Cómo se produce la convección?

Durante la convección, la transferencia de calor se lleva a cabo de tal manera que las moléculas de fluidos y gases, después de ganar suficiente energía, se vuelven menos densas y su mayor flotabilidad hace que las moléculas se eleven. Mientras que las moléculas que están a baja temperatura tienen poca flotabilidad y, por lo tanto, caen y se acercan a la llama. Así se calentarán e intercambiarán sus posiciones con moléculas de baja temperatura. De esta manera, se produce la transferencia de calor dentro de las moléculas de fluidos o gases.

Diferencias clave entre conducción y convección

1. El factor clave de la diferenciación entre conducción y convección es que la conducción ocurre en sólidos es decir, cuerpos materiales. Por el contrario, la convección se nota generalmente en fluidos y sustancias gaseosas.
2. Para que se produzca el proceso de conducción se requiere el contacto directo entre las superficies porque sólo entonces se producirá la transferencia de calor. Si bien, para que ocurra el proceso de convección, no es necesario un contacto directo, sin embargo, se necesita un intermediario que actuará como un portador para llevar el calor de una región a otra.
3. La conducción ocurre cuando hay una diferencia de temperatura entre dos cuerpos sólidos que están en contacto directo entre sí. Mientras que la convección se produce debido a las diferencias en la densidad molecular del fluido.
4. La conducción es el resultado de vibración entre las moléculas estrechamente empaquetadas de un sólido cuando se proporciona el calor. Esta vibración molecular de una superficie se transfiere a las partículas cercanas de otra superficie que está en contacto directo. Mientras que la convección es el resultado de una colisión entre moléculas menos densas de líquido y gas durante movimiento. Aquí las moléculas con alta energía transfieren su energía a las moléculas con baja energía y de esta manera se transfiere la energía de las partículas.
5. La conducción es un Proceso lento ya que aquí hay más moléculas en los sólidos, mientras que la convección tiene lugar comparativamente a un ritmo más rápido debido a la orientación molecular dispersa del líquido y el gas.
6. Cuando una varilla metálica se coloca sobre una llama alta, debido al contacto directo, la vibración de las moléculas de la llama se transfiere a las moléculas de la varilla metálica en el punto de contacto. Inicialmente, esto aumenta la temperatura de la varilla en la región que está en contacto directo con la llama y, después de un tiempo, la vibración molecular transfiere la energía térmica a toda la varilla.
   Sin embargo, el calentamiento de un líquido que se coloca sobre una llama alta no requiere contacto directo con la llama, pero el recipiente en el que está presente actúa como un intermediario que transfiere la vibración molecular de la llama al líquido dentro del recipiente.

Conclusión

Por lo tanto, la discusión anterior concluye que los dos modos de transferencia de calor diferenciados aquí explican la manera en que se produce la transferencia de calor junto con la materia material en la que se nota.