At forstå de forskellige mekanismer til varmeoverførsel er vigtig for studerende i fysik, meteorologi og geografi. For det meste er forskellene nemme at forstå. Imidlertid er et fælles forvirringspunkt forskellen mellem konvektion og advektion.
Efter først at have læst definitionerne af begge er det meget fristende at tænke på de to som et og samme fænomen, men i virkeligheden advektion er en komponent af den bredere, mere altomfattende konvektionsproces. At forstå denne sondring er afgørende, hvis du vil beskrive begge processer.
Hvad er konvektion?
Konvektion er en flertrinsproces, der ofte resulterer i en væskes cykliske bevægelse som reaktion på opvarmning. Forestil dig vandet i en gryde, der er over varmen: Når bunden af gryden opvarmes, overføres denne varme (ved ledning) til vandet i bunden af gryden.
Vandet opvarmes derefter, hvilket får dets molekyler til at vibrere mere, og den samlede tæthed af denne del af vandet falder på grund af den øgede bevægelse af molekylerne. Reduktionen i densitet får den varmere del af vand til at stige og erstattes af køligere, tættere vand fra den øverste del af gryden.
Når det varmere vand stiger, mister det noget af sin ekstra energi (overføres til andre dele af vandet såvel som går tabt som følge af bevægelsen), hvilket får det til at køle af og blive tættere.
På samme tid er det køligere vand, der erstattede det i bunden af gryden, nu opvarmet, blevet mindre tæt og begyndt at stige. Processen starter forfra og resulterer i konvektionsstrømme i hele gryden. Den samme proces forekommer også i atmosfæren, i luften nær et varmelegeme og mange andre steder, hvor der er en særskilt varmekilde.
Hvad er rådgivning?
Advection er en mere specifik proces, defineret som transport af noget (såsom temperatur, fugt eller et stof) fra et sted til et andet ved bulkbevægelse af en væske, generelt vandret.
Den centrale del af denne definition er, at det udelukkende er transport af et materiale eller en mængde med bevægelse af en væske, og derfor afhænger definitionen af advektionsgeografi stærkt af vindstrømme eller hav strømme.
En varm havstrøm flytter for eksempel vand ved højere temperaturer fra et sted til et andet, fordi det bæres sammen med vandlegemets største bevægelse. På samme måde er bevægelsen af varme og kolde luftlegemer (dvs. varme og kolde fronter) i meteorologi et eksempel på advektion.
Konvektion vs. Advektion
Kilden til forvirringen mellem konvektion og advektion skal nu være klar. I begge processer kan varme overføres fra et sted til et andet ved hjælp af en væskes bevægelse, så der er på en måde en stor overlapning mellem processerne. Nøglefaktoren er dog den konvektion indeholder advektion, men inkluderer også ledende eller diffus overførsel, mens advektion rent henviser til overførsel af mængden gennem væskens bevægelse.
Du kan tænke mere på konvektion versus advektion for at forstå forskellen. Først overføres varme til væsken, og dette får molekylerne i den til at bevæge sig i tilfældige retninger og spreder varmen gennem diffusion.
Derefter som diffusion fortsætter, og tætheden af den del af væsken, der falder, er der en advektiv overførsel af intern energi til et andet sted i væsken, hvorefter der er diffusion til andre dele af væske.
Kort sagt afhænger advektion specifikt af strømmen i en væske, mens konvektion er en bredere proces, der også indeholder diffusiv varmeoverførsel. Som sådan kan advektion kun eksistere i gasser og væsker, og det er ikke muligt i et fast stof.