הולכה לעומת הסעה | מהי הולכה? מהי הסעה?
הולכה והסעה הן שתי תופעות שנתקלות בהן בחום ובתרמודינמיקה. שני מושגים אלו חשובים מאוד כשמדובר בהבנת העברת חום. קרינה יחד עם הולכה והסעה מרכיבות את שלוש הצורות של העברת חום. תחומים כמו תרמודינמיקה, מנועי חום, מערכות מזג אוויר מלאכותיות, מטאורולוגיה ואפילו הפיזיולוגיה שלנו תלויים בעקרונות ההולכה וההסעה. חיוני להיות בעל הבנה טובה בהולכה והסעה יחד עם קרינה כדי לקבל הבנה טובה של שדות אלו.במאמר זה, אנו עומדים לדון במה הן הולכה והסעה, הסיבה להולכה והסעה, קווי הדמיון ביניהן, מהן האירועים היומיומיים שאנו יכולים לראות עקב הולכה והסעה, קווי הדמיון ביניהם ולבסוף ההבדלים ביניהם.
מהי הולכה?
הולכה מוגדרת כהעברת אנרגיה תרמית בין אזורי חומר עקב שיפוע טמפרטורה. הולכה יכולה לקרות בכל חומר, אבל מבחינת התרגול, הולכה מוחלת רק על מוצקים. כאשר מוצקים מחוממים, אטומים ומולקולות בתוך המוצק רוטטים עקב האנרגיה הקינטית המתקבלת מחימום, ההתנגשויות של האטומים הרוטטים הללו עם האטומים השכנים גורמות לרטיטה של האטומים השכנים, ומכאן שהרעידות מועברות לקצה השני של מוצק. האטומים על פני המוצק משחררים את האנרגיה מהרטט לחלל הפתוח. למוט אחיד במצב יציב עם צדדים מבודדים ורק שני הקצוות חשופים, קצב זרימת החום עומד ביחס ישר לאזור ספיגת החום ושיפוע הטמפרטורה.המצב היציב הוא כאשר יש שיווי משקל תרמי בין כל הנקודות, מה שאומר שהטמפרטורה של נקודה לא משתנה עם הזמן. גם גזים ונוזלים מראים הולכה, אבל זה בצורה של התנגשויות מולקולות ישירות. הם לא רוטטים כמו מוצקים.
מהי הסעה?
הסעה היא המינוח המשמש לתנועות בכמות גדולה של נוזלים. עם זאת, במאמר זה הסעה נחשבת בצורה של הסעת חום. בניגוד להולכה, הסעה לא יכולה להתרחש במוצקים. הסעה היא תהליך של העברת אנרגיה באמצעות העברת חומר ישירה. בנוזלים ובגזים, בחימום מלמטה, תתחמם השכבה התחתונה של הנוזל. שכבת האוויר המחוממת אז מתרחבת, צפופה פחות מהאוויר הקריר; שכבת האוויר החם עולה בצורה של זרם הסעה. ואז שכבת הנוזל הבאה חווה את אותן תופעות. בינתיים, שכבת האוויר החם הראשונה מתקררת כעת, והיא תרד. אפקט זה יוצר לולאת הולכה, המשחררת ברציפות את החום הנלקח מהשכבות התחתונות לשכבות העליונות.זהו דפוס חשוב מאוד במערכות מזג אוויר. החום מפני השטח של כדור הארץ משתחרר לאטמוספירה העליונה במנגנון זה.
מה ההבדל בין הולכה להסעה?
• הולכה מתרחשת בכל המדיה, בעוד הסעה לא אפשרית במוצקים.
• הסעה כרוכה בזרימת חומר בתפזורת בעוד שהולכה כרוכה ברטיטת חומר סביב נקודה קבועה.
• במערכת סגורה, איבוד חום בהסעה אינו אפשרי אך אפשרי איבוד חום מהולכה.
