Diferencia entre convección y radiación
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Diferencia principal - Convección vs. Radiación
Convección y radiación Son ambos mecanismos de transferencia de calor. Permiten que la energía térmica sea transportada de un lugar a otro. los diferencia principal entre convección y radiación es que La convección es un mecanismo de transferencia de calor que implica un flujo masivo de material.. La radiación, por otro lado, es una transferencia de calor utilizando energía electromagnética.. En consecuencia, la radiación puede transferir calor a través de un vacío..
¿Qué es la convección?
La convección es el mecanismo de transferencia de calor en los materiales a través del flujo de masa del material. Para conducir el calor, las partes del material en sí se mueven, es decir, hay una transferencia de masa dentro del material. Típicamente, la convección ocurre en fluidos. Sin embargo, los efectos de la convección se pueden ver a veces en sólidos, como en el caso de la tectónica de placas. Hay dos tipos principales de convección: natural y forzado.
La convección es un proceso complejo y no existe una ecuación simple que lo describa completamente. Sin embargo, podemos utilizar una aproximación para los casos en que un fluido se calienta utilizando una superficie sólida. Para estos casos, la tasa de transferencia de calor. 
es dado por,
dónde 
Es el área de superficie a través de la cual se transfiere el calor., 
es la temperatura del sólido, 
es la temperatura del aire. 
es conocido como el coeficiente de transferencia de calor por convección. Este coeficiente depende de una serie de propiedades que incluyen la densidad, la viscosidad y el caudal del fluido.
Convección natural
En convección natural, El flujo de materiales es causado por diferencias en la densidad. Por ejemplo, consideremos un hervidor de agua que se calienta en una estufa. A medida que el agua se calienta en el fondo del hervidor, se expande. Esto significa que las moléculas de agua ahora están más separadas, lo que hace que la densidad del agua en el fondo disminuya. Ahora, el agua en el fondo del hervidor es menos densa en comparación con el agua en la parte superior del hervidor. Debido a la diferencia de densidad, el agua más caliente desde la parte inferior sube hasta la parte superior, mientras que el agua más fría desde la parte superior se hunde hasta la parte inferior. El proceso se repite hasta que la parte superior e inferior estén a la misma temperatura.
El fluido caliente ascendente no puede elevarse a lo largo de la misma línea donde el fluido frío se está hundiendo. Por lo tanto, el fluido debe moverse horizontalmente antes de subir / hundirse para el siguiente ciclo. Esto establece células de convección en el fluido, como se muestra en el diagrama a continuación.
Células de convección
La convección natural es responsable de las corrientes de aire y también es uno de los principales factores involucrados en las corrientes oceánicas..
La convección también es un factor importante en la tectónica de placas. Las partes internas del manto de la Tierra son más calientes que las externas, y esto hace que las células de convección se establezcan en el manto. El manto es sólido y el movimiento del material dentro del manto es bastante lento, aproximadamente 20 mm por año..
Convección en el manto de la tierra.
Convección forzada
Convección forzada ocurre cuando el movimiento del material se mueve mediante un mecanismo externo, como el uso de un ventilador o una bomba. Los calentadores de ventilador son un buen ejemplo de convección forzada. En el cuerpo humano, el corazón también actúa como una bomba responsable de la convección forzada de calor alrededor del cuerpo..
Que es la radiacion
Radiación Describe la transferencia de calor a través de la radiación electromagnética. Debido a la energía cinética, las moléculas que forman los objetos están siempre en movimiento. Esto hace que las cargas en esas moléculas se muevan, lo que resulta en la creación de ondas electromagnéticas..
La velocidad a la que un objeto emite calor a través de la radiación viene dada por la Ley de Stefan-Boltzmann:
dónde es la superficie del objeto y 
es su temperatura absoluta. 
es el Constante de Stefan-Boltzmann, 
.
La cantidad 
se llama emisividad. Toma un valor entre 0 y 1.. es más alto para objetos más oscuros con superficies más oscuras, que emiten y absorben bien la radiación. Las superficies brillantes absorben y emiten mucha menos radiación y tienen emisividades cercanas a 0. Una superficie ideal que es tanto un absorbente perfecto como un emisor de radiación tiene una emisividad de 1 y se denomina cuerpo negro.
Como el objeto está emitiendo radiación a los alrededores, también es absorbente Radiación de los alrededores. Si los alrededores están a una temperatura de , La tasa neta a la cual un cuerpo irradia calor es dada por
Si 
Hay una radiación de calor neta que va del cuerpo al entorno..
Los objetos emiten algunas longitudes de onda de radiación más que otros. Por lo general, cuanto más caliente está el cuerpo, menor es la longitud de onda que más se emite. Por ejemplo, las estrellas más calientes deberían tener un color más azul (longitud de onda más pequeña) en comparación con las más frías y rojas (longitud de onda más grande). Para un cuerpo negro ideal a una temperatura absoluta. , La ley de Wien da la longitud de onda 
La que más se emite:
A temperatura ambiente, la longitud de onda primaria irradiada por los cuerpos está en el rango infrarrojo. El siguiente gráfico muestra la densidad de energía de una longitud de onda dada irradiada por un cuerpo negro a varias temperaturas diferentes.
Radiación - Ley de Wien
Los termogramas utilizan la radiación térmica emitida por el cuerpo para detectar enfermedades y las cámaras de infrarrojos se utilizan para "ver" en la oscuridad. La radiación de estrellas distantes también se usa para medir la distancia entre la Tierra y las estrellas.
Diferencia entre convección y radiación: termograma de una casa con consumo eficiente de energía en primer plano, que irradia mucha menos energía térmica en comparación con una casa tradicional que irradia mucha más energía (fondo)
¿Cuál es la diferencia entre convección y radiación?
Origen
Convección Se produce como consecuencia de la expansión térmica de la materia..
Radiación Es un resultado del movimiento de cargas en materiales debido a la energía cinética de las moléculas..
Mecanismo
Convección Implica una transferencia de masa de un material, típicamente un fluido..
Radiación Implica una onda electromagnética. La materia misma no se mueve..
Medio
Convección requiere un medio.
Radiación No requiere un medio, y puede transferir calor a través de un vacío..
Dependencia de la temperatura
Convección da como resultado una tasa de flujo de calor que es aproximadamente directamente proporcional a la diferencia de temperatura.
Radiación resulta en una tasa de flujo de calor que depende de la diferencia entre cuartos poderes de temperaturas del objeto y del entorno..
