Å forstå de forskjellige mekanismene for varmeoverføring er viktig for fysikk-, meteorologi- og geografistudenter. For det meste er forskjellene enkle å forstå. Et vanlig forvirringspunkt er imidlertid skillet mellom konveksjon og adveksjon.
Ved første lesing av definisjonene av begge deler er det veldig fristende å tenke på de to som ett og samme fenomen, men i virkeligheten, adveksjon er en komponent av den bredere, mer altomfattende konveksjonsprosessen. Å forstå dette skillet er avgjørende hvis du vil beskrive begge prosessene.
Hva er konveksjon?
Konveksjon er en flertrinnsprosess som ofte resulterer i syklisk bevegelse av et væske som svar på oppvarming. Se for deg vannet i en panne som er over varmen: Når bunnen av pannen varmes opp, overføres denne varmen (ved ledning) til vannet i bunnen av pannen.
Vannet varmes deretter opp og får molekylene til å vibrere mer og den totale tettheten til denne delen av vannet reduseres på grunn av den økte bevegelsen til molekylene. Reduksjonen i tetthet får den varmere delen av vannet til å stige, og erstattes av kjøligere, tettere vann fra den øvre delen av pannen.
Når det varmere vannet stiger, mister det noe av sin ekstra energi (blir overført til andre deler av vannet, i tillegg til at det går tapt som et resultat av bevegelsen), noe som får det til å avkjøles og bli tettere.
Samtidig har det kjøligere vannet som erstattet det i bunnen av pannen, nå blitt varmere, blitt mindre tett og begynte å stige. Prosessen starter på nytt, og resulterer i konveksjonsstrømmer gjennom hele pannen. Den samme prosessen skjer også i atmosfæren, i luften nær et varmeapparat, og mange andre steder der det er en distinkt varmekilde.
Hva er råd?
Advection er en mer spesifikk prosess, definert som transport av noe (som temperatur, fuktighet eller et stoff) fra ett sted til et annet ved bulkbevegelse av en væske, vanligvis horisontalt.
Den sentrale delen av denne definisjonen er at det utelukkende er transport av et materiale eller en mengde av bevegelse av en væske, og derfor avhenger definisjonen av retningsgeografi sterkt av vindstrømmer eller hav strømmer.
En varm havstrøm flytter for eksempel vann med høyere temperatur fra ett sted til et annet fordi det bæres sammen med vannmassens hovedbevegelse. På en lignende måte er bevegelsen av varme og kalde luftlegemer (dvs. varme og kalde fronter) i meteorologien et eksempel på adveksjon.
Konveksjon vs. Advection
Kilden til forvirringen mellom konveksjon og adveksjon bør nå være klar. I begge prosesser kan varme overføres fra ett sted til et annet ved bevegelse av en væske, så det er på en måte en stor overlapping mellom prosessene. Nøkkelfaktoren er imidlertid den konveksjonen inneholder adveksjon, men inkluderer også ledende eller diffus overføring, mens adveksjon refererer rent til overføring av mengden gjennom væskens bevegelse.
Du kan tenke på konveksjon versus adveksjon mer detaljert for å forstå forskjellen. Først overføres varme til væsken, og dette får molekylene i den til å bevege seg i tilfeldige retninger og spre varme gjennom diffusjon.
Så som spredning fortsetter, og tettheten av den delen av væsken synker, er det en advektiv overføring av indre energi til et annet sted i væsken, hvoretter det er diffusjon til andre deler av væske.
Kort sagt er fremføring spesielt avhengig av strømmen i en væske, mens konveksjon er en bredere prosess som også inneholder diffusiv varmeoverføring. Som sådan kan fremføring bare eksistere i gasser og væsker, og det er ikke mulig i et fast stoff.