Bu müqayisə fiziki təmas və maddi mühit tələb edən keçiricilik ilə enerjini elektromaqnit dalğaları vasitəsilə ötürən radiasiya arasındakı əsas fərqləri araşdırır. Bu müqayisə, keçiriciliyin bərk və mayelərdəki hissəciklərin titrəməsinə və toqquşmasına əsaslandığı halda, radiasiyanın fəza vakuumundan necə unikal şəkildə keçə biləcəyini vurğulayır.
Seçilmişlər
Radiasiya mükəmməl bir vakuumda baş verə bilən yeganə istilik ötürülməsi formasıdır.
Keçiricilik istilik mənbəyi ilə qəbuledici arasında birbaşa fiziki təmas tələb edir.
Səthin rəngi və teksturası radiasiyaya əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir, lakin keçiriciliyə deyil.
Kelvin temperaturu 0-dan yuxarı olan bütün cisimlər radiasiya keçiriciliyini ən səmərəli şəkildə həyata keçirir, radiasiya isə 0 Kelvin temperaturundan yuxarı olan bütün cisimlər tərəfindən yayılır.
Radiasiya nədir?
Fiziki mühit tələb etməyən infraqırmızı işıq kimi elektromaqnit dalğaları vasitəsilə istilik enerjisinin ötürülməsi.
Orta: Tələb olunmur (vakuumda işləyir)
Mexanizm: Elektromaqnit dalğaları
Sürət: İşıq sürəti
Əsas Qanun: Stefan-Boltzman Qanunu
Əsas Mənbə: Mütləq sıfırın üstündəki bütün maddələr
Keçiricilik nədir?
Birbaşa molekulyar toqquşma və stasionar mühitdə sərbəst elektronların miqrasiyası yolu ilə istilik ötürülməsi.
Orta: Bərk maddələr, mayelər və ya qazlar
Mexanizm: Fiziki hissəciklərlə təmas
Sürət: Nisbətən yavaş
Əsas Qanun: Furye Qanunu
İlkin Ortam: Sıx bərk maddələr (metallar)
Müqayisə Cədvəli
Xüsusiyyət
Radiasiya
Keçiricilik
Orta tələbi
Tələb olunmur; vakuumda işləyir
Məcburi; məsələ tələb edir
Enerji Daşıyıcısı
Fotonlar / Elektromaqnit dalğaları
Atomlar, molekullar və ya elektronlar
Məsafə
Uzaq məsafələrdə təsirli
Qısa məsafələrlə məhdudlaşıb
Transfer Yolu
Bütün istiqamətlərdə düz xətlər
Materialın yolunu izləyir
Transfer Sürəti
Ani (işıq sürətində)
Tədricən (zərrəcikdən hissəciyə)
Temperaturun təsiri
T-nin 4-cü dərəcəyə mütənasibdir
T fərqinə mütənasib
Ətraflı Müqayisə
Maddənin Zərurəti
Ən təəccüblü fərq bu proseslərin ətraf mühitlə necə qarşılıqlı təsir göstərməsindədir. Keçiricilik tamamilə maddənin mövcudluğundan asılıdır, çünki o, fiziki toxunuş vasitəsilə qonşusuna ötürülən bir hissəciyin kinetik enerjisindən asılıdır. Lakin radiasiya istilik enerjisini elektromaqnit dalğalarına çevirərək bu tələbi aşır və Günəşdən gələn istiliyin milyonlarla mil boşluqdan Yerə çatmasına imkan verir.
Molekulyar qarşılıqlı təsir
Keçiricilikdə maddənin daxili enerjisi hərəkət edir, maddənin özü isə hərəkətsiz qalır və titrəyən molekulların "vedrə briqadası" kimi fəaliyyət göstərir. Radiasiya mühitin molekullarının hərəkəti üçün titrəməsini əhatə etmir; əksinə, atomlardakı elektronlar daha aşağı enerji səviyyələrinə düşdükdə yayılır. Keçiricilik yüksək sıxlıq və molekulyar yaxınlıqla yaxşılaşsa da, radiasiya tez-tez sıx materiallar tərəfindən bloklanır və ya udulur.
Temperatur Həssaslığı
Furye Qanununa görə, keçiricilik sürəti iki cisim arasındakı temperatur fərqi ilə xətti olaraq artır. Radiasiya temperatur artımlarına daha həssasdır; Stefan-Boltsman Qanunu göstərir ki, şüalanan cisim tərəfindən yayılan enerji onun mütləq temperaturunun dördüncü dərəcəsi ilə artır. Bu o deməkdir ki, çox yüksək temperaturda radiasiya, hətta keçiriciliyin mümkün olduğu mühitlərdə belə, istilik ötürülməsinin dominant formasına çevrilir.
İstiqamət və Səth Xüsusiyyətləri
Keçiricilik, səthin görünüşündən asılı olmayaraq, isti ucundan soyuq ucuna doğru hərəkət edərək materialın forması və təmas nöqtələri ilə idarə olunur. Radiasiya, rəng və tekstura kimi əlaqəli obyektlərin səth xüsusiyyətlərindən çox asılıdır. Tutqun qara səth parlaq, gümüşü səthə nisbətən radiasiyanı daha effektiv şəkildə udar və yayır, halbuki eyni səth rəngləri material vasitəsilə keçiricilik sürətinə heç bir təsir göstərməz.
Üstünlüklər və Eksikliklər
Radiasiya
Üstünlüklər
+Əlaqə tələb olunmur
+Tozsoranlar üzərində işləyir
+Son dərəcə sürətli köçürmə
+Yüksək temperaturda təsirli
Saxlayıcı
−Maneələrlə bloklanıb
−Səth rəngindən təsirlənir
−Enerji məsafə ilə dağılır
−Saxlamaq çətindir
Keçiricilik
Üstünlüklər
+İstiqamətləndirilmiş enerji axını
+Bərk maddələrdə proqnozlaşdırıla bilən
+Vahid istilik paylanması
+İzolyasiya etmək asandır
Saxlayıcı
−Qazlarda çox yavaş
−Fiziki mühit tələb edir
−Məsafə ilə məhdudlaşır
−Ətraf mühitə istilik verir
Yaygın yanlış anlaşılmalar
Əfsanə
Yalnız Günəş və ya od kimi çox isti cisimlər radiasiya yayır.
Həqiqət
Kainatda mütləq sıfırdan (-273,15°C) yuxarı temperaturda olan hər bir obyekt istilik şüalanması yayır. Hətta buz parçası belə, isti mühitdən udduğundan daha az enerji yaysa da, enerji yayır.
Əfsanə
Hava əla istilik keçiricisidir.
Həqiqət
Hava molekulları bir-birindən uzaqda yerləşdiyi üçün dəhşətli bir keçiricidir və bu da toqquşmaları nadir hala gətirir. İnsanların keçiriciliyə aid etdiyi hava vasitəsilə istilik ötürülməsinin əksəriyyəti əslində konveksiya və ya radiasiyadır.
Əfsanə
Radiasiya həmişə zərərli və ya radioaktivdir.
Həqiqət
Fizikada "radiasiya" sadəcə enerjinin yayılmasını ifadə edir. Termal şüalanma (infraqırmızı) zərərsizdir və bir fincan çaydan hiss etdiyiniz istiliklə eynidir; o, rentgen şüaları kimi yüksək enerjili ionlaşdırıcı şüalanmadan fərqlidir.
Əfsanə
İsti bir cisimə toxunmasanız, keçiricilikdən yanmaq olmaz.
Həqiqət
Bu doğrudur; keçiricilik təmas tələb edir. Lakin, isti bir cismin yaxınlığında olsanız, mənbəyə toxunmadan belə, radiasiya və ya isti havanın hərəkəti (konveksiya) nəticəsində yanıq ala bilərsiniz.
Tez-tez verilən suallar
Günəş Yer kürəsini necə qızdırır?
Günəş Yer kürəsini yalnız şüalanma vasitəsilə qızdırır. Kosmos vakuum olduğundan, toqquşacaq və ya axacaq hissəciklər olmadığı üçün keçiricilik və konveksiya mümkün deyil. Günəş işığı elektromaqnit dalğaları kimi yayılır və Yer səthi tərəfindən udulur və yenidən istilik enerjisinə çevrilir.
Niyə insanlar yarışdan sonra təcili yorğan geyinirlər?
Tez-tez parlaq Mylar materialından hazırlanan təcili yardım yorğanları radiasiyadan istilik itkisinin qarşısını almaq üçün nəzərdə tutulub. Metal səth bədən tərəfindən yayılan istilik radiasiyasını insana doğru geri əks etdirir və onun ətraf mühitə yayılmasının qarşısını alır, altında qalan nazik hava təbəqəsi isə keçiriciliyi azaldır.
Hansı daha sürətlidir, keçiricilik yoxsa şüalanma?
Radiasiya işıq sürəti ilə (təxminən saniyədə 300.000 kilometr) hərəkət etdiyi üçün xeyli sürətlidir. Keçiricilik daha yavaş bir prosesdir, çünki o, material daxilində trilyonlarla fərdi hissəciyin fiziki titrəməsinə və ardıcıl toqquşmasına əsaslanır.
Vakuum kolbası (termos) radiasiyanı dayandırırmı?
Vakuum kolbası iki şüşə divar arasında vakuum yaratmaqla keçiriciliyi və konveksiyanı dayandırır, lakin radiasiya yenə də vakuumu keçə bilər. Radiasiyanı dayandırmaq üçün daxili şüşə divarlar istilik dalğalarını mayeyə geri qaytaran gümüşü, əks etdirici materialla örtülmüşdür.
Niyə metal qaşıq qaynar suda taxta qaşıqdan daha isti olur?
Bu, keçiriciliyə bağlıdır. Metallar yüksək istilik keçiriciliyinə malikdirlər, çünki onlar kinetik enerjini ötürmək üçün materialdan sürətlə hərəkət edə bilən sərbəst elektronlara malikdirlər. Ağac aşağı istilik keçiriciliyinə malik izolyatordur, yəni istilik molekulyar quruluşundan daha yavaş keçir.
Radiasiya bərk cisimlərdən keçə bilərmi?
Bu, materialın müəyyən dalğa uzunluqlarına qarşı şəffaflığından asılıdır. Məsələn, görünən işıq şüalanması şüşədən keçir, lakin istilik (infraqırmızı) şüalanması tez-tez şüşə tərəfindən udulur. Bunun əksinə olaraq, keçiricilik həmişə bərk cismin daxili hissəcikləri vasitəsilə onun kütləsindən keçir.
Niyə tünd rəngli paltarlar günəşdə daha isti hiss olunur?
Tünd rənglər radiasiyanı daha yaxşı udur. Günəşdən gələn elektromaqnit dalğaları tünd parçaya dəydikdə, enerji udulur və istilik enerjisinə çevrilir. Ağ köynək bu radiasiyanın çox hissəsini əks etdirir və geyən şəxsi sərin saxlayır.
Keçiricilik kontekstində "əlaqə" nədir?
Təmas, iki səthin xarici elektronlarının və ya atomlarının bir-birinə qüvvə tətbiq etmək üçün kifayət qədər yaxın olduğu mikroskopik səviyyəyə aiddir. Bu, kinetik enerjinin birbaşa mübadiləsinə imkan verir. Aralarında hətta kiçik bir hava boşluğu varsa, ilkin ötürmə metodu keçiricilikdən şüalanmaya və konveksiyaya keçir.
Hökm
Enerjinin vakuumda və ya birbaşa təmas olmadan uzun məsafələrə necə hərəkət etdiyini izah edərkən Radiasiya seçin. İstiliyin bərk cisimdən və ya fiziki olaraq toxunan iki səth arasında necə yayıldığını təhlil edərkən Keçiricilik seçin.