Différence entre la conduction et la convection

Le changement d'énergie entre deux systèmes (corps) en raison de leurs températures différentes est appelé transfert de chaleur. Le transfert de chaleur d'un corps à l'autre se fait spontanément, du plus chaud (plus chaud) au plus froid (le plus bas). S'il n'y a pas d'autres causes, l'état des systèmes observés changera jusqu'à ce que le bilan thermique soit établi. En principe, il existe trois modes de transfert de chaleur: la conduction, la convection et le rayonnement.

Qu'est-ce que la conduction??

La conduction thermique est un mode de déplacement de la chaleur caractéristique des matériaux solides, bien qu'elle apparaisse également (mais avec une intensité négligeable) dans les fluides. Cela signifie que la conduction est un processus de transfert de chaleur à travers un milieu sans transport de masse. Lorsqu'il y a une différence de température entre différentes parties d'un système, il se produit un transfert de chaleur par lequel l'énergie passe de la zone (corps) à température la plus élevée dans la zone où la plage de températures est la plus basse. L’énergie est transmise de particule à particule, c’est-à-dire que la chaleur se déplace d’un bout à l’autre tandis que la substance (système, corps) est inactive. La conduction a lieu dans des corps durs non conducteurs homogènes, et se fait en transmettant la chaleur d'une particule à une autre, sans aucun mouvement apparent. De même, il en va de même dans un corps dur homogène et translucide, tel que le verre et le quartz, tandis qu'une partie de la chaleur est également produite par rayonnement. Selon la théorie de la cinétique moléculaire, cette méthode de transmission de chaleur se fait par collision de molécules. Les molécules dans le corps le plus chaud ont une vitesse plus élevée et, lorsqu'elles se heurtent, leur vitesse (température) diminue, tandis que les molécules plus lentes (plus froides) deviennent plus rapides. La caractéristique du matériau qui signifie l'intensité du mouvement de la chaleur à travers le matériau est appelée coefficient de conductivité thermique - λ (W / m ° C). Elle mesure la qualité de conductivité thermique d'un matériau et influe sur le transfert de chaleur. rapidité. La quantité de chaleur Q qui sera transmise par conduction à travers la plaque homogène peut être calculée selon la formule suivante:

Qu'est-ce que la convection??

La convection est un transfert de chaleur effectué en faisant circuler ou en déplaçant les particules chaudes dans un espace plus frais. C'est un autre concept intuitif, car nous savons que l'air chaud ou l'eau monte. Avec la circonférence, les particules les plus froides sont déplacées (échangées) avec les plus chaudes. Les particules froides sont ensuite chauffées et le processus continue de produire un flux de convection. Le transfert convectif se produit entre les parois extérieures du corps et l'environnement ainsi qu'entre les parois intérieures et le corps et l'environnement intérieur. En cas de convection, le transfert de chaleur a lieu le long du corps solide et du fluide qui l’entoure. Ce type de transfert de chaleur ne se produit que si le fluide est en mouvement. Le cours du mouvement de la chaleur dépend de la température du corps solide et du fluide circulant autour de ce corps. Lorsque le mouvement du fluide est provoqué par exemple par un mélangeur ou une pompe avec un ventilateur, la convection est forcée. Sinon c'est naturel. La quantité de chaleur transmise dans l'unité de temps sur une zone Fz (flux thermique) est déterminée à partir de l'expression:   où: 
coefficient de transfert de chaleur par convection, t¹, t² liquides et température du corps, F² - la surface du corps recouverte de fluide.
Le processus de convection dans les fluides est toujours suivi par le transfert de chaleur par conduction, car les particules entrent toujours en contact direct les unes avec les autres.

Différence entre la conduction et la convection

1) Définition de la conduction et de la convection

La conduction est un mécanisme de transfert de chaleur à travers des matériaux solides. La conduction en tant que processus représente un échange d'énergie cinétique de molécules dans leurs collisions mutuelles. Lors de la collision de molécules, l'énergie cinétique est échangée, les molécules plus rapides ayant une énergie cinétique plus élevée et une chaleur plus élevée donnant une partie de la chaleur à des molécules plus lentes ayant un niveau de chaleur inférieur. La convection est un mécanisme de transfert de chaleur indirect. En fonction de la température du corps solide et du fluide, l'un d'eux donnera (plus chaud), et l'autre (plus froid) recevra de l'énergie thermique. Plus la vitesse du fluide est grande, plus la convection augmente.

2) Cause de conduction et de convection

La conduction se produit à cause de la différence d'entendre, alors qu'il y a une différence de densité en cas de convection.

3) Occurrence de conduction et de convection

La conduction ne se produit que dans les solides (transfert direct d'énergie). La convection se produit par un flux d'énergie dans les fluides.

Conduction vs convection: Tableau comparatif

Résumé de la conduction et de la convection

• Le transfert de chaleur se produit chaque fois qu'il existe une différence de température entre deux points dans un environnement donné. Ce transfert est une énergie thermique qui passe en conséquence de la différence de température.
• La conduction est un transfert direct d'énergie d'une particule d'une matière (solide ou liquide) d'un niveau d'énergie élevé à des particules d'un niveau énergétique inférieur, résultant de l'interaction des particules..
• La convection est le transfert d'énergie entre la surface d'un matériau et un fluide qui se répand sur / sous le matériau ou dans le fluide lui-même (liquide ou gazeux). Les variations de température entraînent des différences de densité de fluide, ce qui provoque le mouvement des molécules, les parties chaudes de masse plus petite augmentant alors que les parties froides font le contraire. Ces mouvements entraînent un équilibre de température. En physique, ce processus s'appelle «mouvement brownien».