Pochopení různých mechanismů přenosu tepla je důležité pro studenty fyziky, meteorologie a geografie. Rozdíly jsou většinou snadno pochopitelné. Jedním společným bodem záměny je však rozdíl mezi konvekcí a advekcí.
Při prvním přečtení definic obou je velmi lákavé myslet na tyto dva jako na jeden a tentýž jev, ale ve skutečnosti advekce je součástka širšího a komplexnějšího procesu konvekce. Pochopení tohoto rozdílu je zásadní, pokud chcete popsat oba procesy.
Co je to konvekce?
Konvekce je vícestupňový proces, který často vede k cyklickému pohybu tekutiny v reakci na zahřívání. Představte si vodu v pánvi, která je přehřátá: Když se dno pánve zahřívá, toto teplo se přenáší (vedením) do vody na dně pánve.
Voda se poté zahřeje, což způsobí, že její molekuly budou vibrovat více a celková hustota této části vody se sníží v důsledku zvýšeného pohybu molekul. Snížení hustoty způsobí, že teplejší část vody stoupá a je nahrazena chladnější a hustší vodou z horní části pánve.
Jak stoupá teplejší voda, ztrácí část své další energie (přenáší se do jiných částí vody a také se ztrácí v důsledku pohybu), což způsobí její ochlazení a zhustnutí.
Současně se nyní ohřívala chladnější voda, která ji nahradila na dně pánve, stala se méně hustou a začala stoupat. Proces začíná znovu, což má za následek konvekční proudy v celé pánvi. Stejný proces probíhá také v atmosféře, ve vzduchu poblíž topného tělesa a na mnoha dalších místech, kde existuje zřetelný zdroj tepla.
Co je Advection?
Advection je konkrétnější proces, definovaný jako transport něčeho (jako je teplota, vlhkost nebo látka) z jednoho místa na druhé hromadným pohybem tekutiny, obvykle horizontálně.
Klíčovou součástí této definice je, že se jedná pouze o přepravu materiálu nebo množství prostřednictvím pohyb tekutiny, a tak definice geografie advekce silně závisí na větrných proudech nebo oceánu proudy.
Například teplý oceánský proud přemisťuje vodu o vyšší teplotě z jednoho místa na druhé, protože je nesena spolu s objemovým pohybem vodního útvaru. Podobným způsobem je pohybem těles teplého a studeného vzduchu (tj. Horkých a studených front) v meteorologii příklad advekce.
Konvekce vs. Advekce
Zdroj záměny mezi konvekcí a advekcí by měl být nyní jasný. V obou procesech může být teplo přenášeno z jednoho místa na druhé pohybem tekutiny, takže v jistém smyslu dochází k velkému překrývání mezi procesy. Klíčovým faktorem je však tato konvekce obsahuje advekce, ale zahrnuje také vodivý nebo difúzní přenos, zatímco advekce čistě označuje přenos množství pohybem tekutiny.
Chcete-li pochopit rozdíl, můžete o konvekci versus advekci uvažovat podrobněji. Nejprve se teplo přenáší na tekutinu, a tím se molekuly v ní pohybují v náhodných směrech a šíří teplo difúzí.
Pak jako difúze pokračuje a hustota části tekutiny klesá, dochází k nežádoucímu přenosu vnitřní energie do jiného místa v kapalině, po které dochází k difúzi do dalších částí kapalný.
Stručně řečeno, advekce je konkrétně závislá na proudech v kapalině, zatímco konvekce je širší proces, který také obsahuje difúzní přenos tepla. Advice jako taková může existovat pouze v plynech a kapalinách a v pevné látce to není možné.