전도는 서로 다른 온도에서 두 물질 또는 동일한 물질의 일부가 서로 직접 접촉 할 때 발생하는 열 전달 모드입니다. 고온 물질은 두 물질이 동일한 온도에 도달 할 때까지 열 에너지를 저온 물질로 전달합니다. 분자 수준에서, 전도는보다 활력이 높은 입자 (고온 물질에서)에서 덜 활력있는 입자 (저온 물질에서)로 운동 에너지의 전달을 통해 발생한다.
전도는 원자 또는 분자가 밀접하게 포장되어 열 에너지를 쉽게 교환 할 수있는 고체 내 열 전달에 중요한 역할을한다. 금속은 일반적으로 열의 좋은 도체입니다. 원자는 비교적 자유롭게 움직이고 열을 운반 할 수 있기 때문입니다. 대조적으로, 비금속 및 가스는 원자 또는 분자가 더 느슨하게 결합되어 이동할 자유가 적기 때문에 열의 열악한 전도체입니다.
대기에서, 전도는 주로 지구 표면과 가장 낮은 공기 층 사이의 열 전달로 제한되어있다. 태양이 낮에는 지구의 표면을 가열함에 따라 땅은 바로 위의 공기보다 따뜻해집니다. 이 온도 차이는 전도성 열 플럭스를 생성하며, 여기서지면에서의 열은 직접 접촉을 통해 공기로 전달됩니다. 표면 근처의 공기는 밀도가 감소하여 상승하여 대류 전류를 초래합니다.
대류를 통한 열 전달
대류는 가열 된 유체 (액체 또는 가스)의 이동을 통해 발생하는 열 전달 모드입니다. 유체가 가열되면 밀도가 감소하여 상승합니다. 덜 밀도가 높고 따뜻한 유체가 상승함에 따라 주변 지역의 냉각하고 밀도가 높은 유체로 대체됩니다. 가열 된 유체 상승 및 냉각기 유체 침몰의 이러한 연속주기는 대류 전류를 만듭니다.
대기에서 대류는 지구 표면에서 대기의 상부 층으로의 열 전달의 주요 메커니즘입니다. 태양 복사로 인해 표면이 따뜻해지면서 공기와 접촉하는 공기는 열을 흡수하고 덜 밀도가됩니다. 이 따뜻한 공기는 상승하여 흡수 된 열을 더 높은 고도로 운반합니다. 따뜻한 공기가 증가함에 따라 팽창하고 냉각되어 밀도가 증가합니다. 그런 다음 차가운 공기가 내려와 주변 환경에 저장된 열을 방출합니다.
따뜻한 공기 상승과 시원한 공기 하강의 지속적인 순환은 대기의 대류 전류를 생성하여 열을 더 균등하게 분배하고 지구의 온도를 조절하는 데 중요한 역할을합니다. 대류 전류는 또한 구름, 강수량 및 기타 대기 현상의 형성에 기여합니다.
전도 및 대류 비교
전도와 대류에는 열 전달이 포함되지만 메커니즘과 발생하는 매체는 다릅니다. 전도는 두 물질 사이의 직접적인 물리적 접촉에 의존하는 반면 대류에는 가열 된 유체의 움직임이 포함됩니다. 전도는 고체 내에서 열 전달에 더 효과적이며 대류는 유체 내에서 열을 전달하는데 더 효율적이다 (액체 및 가스).
대기에서 전도는 주로 지구 표면 근처에서 열 전달에 약간의 역할을합니다. 반면에 대류는 대기 중에서 지배적 인 열 전달 모드이며, 따뜻한 공기와 시원한 공기의 순환, 날씨 현상 및 지구 온도의 전반적인 조절을 담당합니다.
