संवहन बनाम विकिरण
संवहन और विकिरण दो प्रक्रियाएं हैं जिनकी चर्चा ऊष्मा के क्षेत्र में की जाती है। संवहन गतिमान कणों का उपयोग करके ऊष्मा को स्थानांतरित करने की विधि है। विकिरण को ऊर्जा स्थानांतरित करने के लिए कणों या माध्यम की आवश्यकता नहीं होती है। ये दोनों प्रक्रियाएं कई क्षेत्रों में बहुत महत्वपूर्ण हैं। इन अवधारणाओं का व्यापक रूप से गर्मी और ऊष्मप्रवैगिकी, वायुमंडलीय विज्ञान, मौसम विश्लेषण, जलवायु विश्लेषण, द्रव यांत्रिकी और यहां तक कि चिकित्सा विज्ञान में उपयोग किया जाता है। ऐसे क्षेत्रों में उत्कृष्टता प्राप्त करने के लिए इन अवधारणाओं में उचित समझ होना महत्वपूर्ण है, जिनमें इन अवधारणाओं का भारी उपयोग होता है। इस लेख में, हम चर्चा करने जा रहे हैं कि संवहन और विकिरण क्या हैं, उनकी परिभाषाएँ, संवहन और विकिरण के अनुप्रयोग, उनकी समानताएँ और अंत में संवहन और विकिरण के बीच का अंतर।
विकिरण क्या है?
विद्युत चुम्बकीय विकिरण या आमतौर पर विकिरण या ईएम विकिरण के रूप में जाना जाता है, गर्मी हस्तांतरण की एक विधि है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन का प्रस्ताव सबसे पहले जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने दिया था। बाद में हेनरिक हर्ट्ज़ ने इसकी पुष्टि की जिन्होंने सफलतापूर्वक पहली EM तरंग का उत्पादन किया। मैक्सवेल ने विद्युत और चुंबकीय तरंगों के लिए तरंग रूप व्युत्पन्न किया और इन तरंगों की गति की सफलतापूर्वक भविष्यवाणी की। चूंकि यह तरंग वेग प्रकाश की गति के प्रयोगात्मक मूल्य के बराबर था, मैक्सवेल ने यह भी प्रस्तावित किया कि प्रकाश वास्तव में ईएम तरंगों का एक रूप था। विद्युत चुम्बकीय तरंगों में एक विद्युत क्षेत्र और एक चुंबकीय क्षेत्र दोनों होते हैं जो एक दूसरे के लंबवत और तरंग प्रसार की दिशा के लंबवत होते हैं। निर्वात में सभी विद्युत चुम्बकीय तरंगों का वेग समान होता है। विद्युत चुम्बकीय तरंग की आवृत्ति इसमें संग्रहीत ऊर्जा को तय करती है। बाद में क्वांटम यांत्रिकी का उपयोग करके यह दिखाया गया कि ये तरंगें, वास्तव में, तरंगों के पैकेट हैं। इस पैकेट की ऊर्जा तरंग की आवृत्ति पर निर्भर करती है।इससे पदार्थ का तरंग-कण द्वैत का क्षेत्र खुल गया। अब यह देखा जा सकता है कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण को तरंगें और कण माना जा सकता है। एक वस्तु, जिसे परम शून्य से ऊपर किसी भी तापमान में रखा जाता है, प्रत्येक तरंग दैर्ध्य की EM तरंगों का उत्सर्जन करेगी। ऊर्जा, जो अधिकतम फोटॉन उत्सर्जित करती है, शरीर के तापमान पर निर्भर करती है।
संवहन क्या है?
संवहन वह शब्दावली है जिसका उपयोग द्रवों के थोक संचलन के लिए किया जाता है। हालाँकि, इस लेख में, संवहन को ऊष्मा संवहन के रूप में लिया गया है। चालन के विपरीत, ठोस पदार्थों में संवहन नहीं हो सकता है। संवहन प्रत्यक्ष पदार्थ हस्तांतरण के माध्यम से ऊर्जा स्थानांतरित करने की प्रक्रिया है। द्रवों और गैसों में, जब नीचे से गर्म किया जाता है, तो द्रव की निचली परत को पहले गर्म किया जाएगा। गर्म हवा की परत तब फैलती है; ठंडी हवा से कम सघन होने के कारण गर्म हवा की परत संवहन धारा के रूप में ऊपर उठती है। फिर अगली द्रव परत उसी घटना का अनुभव कर रही है।इस बीच, पहली गर्म हवा की परत अब ठंडी हो गई है, और यह नीचे आ जाएगी। यह प्रभाव एक चालन लूप बनाता है, जो लगातार निचली परतों से ऊपरी परतों तक ली गई गर्मी को मुक्त करता है। यह मौसम प्रणालियों में एक बहुत ही महत्वपूर्ण पैटर्न है। इस तंत्र में पृथ्वी की सतह से ऊष्मा ऊपरी वायुमंडल में छोड़ी जाती है।
संवहन और विकिरण में क्या अंतर है?
• संवहन होने के लिए, गर्म शरीर के चारों ओर जंगम कणों वाला एक माध्यम मौजूद होना चाहिए। विकिरण के लिए किसी माध्यम की आवश्यकता नहीं होती।
• विकिरण से गर्मी हस्तांतरण संवहन से गर्मी हस्तांतरण से तेज है।
• संवहन हमेशा गर्मी को गुरुत्वाकर्षण से दूर ले जाता है, जबकि विकिरण हर दिशा में उत्सर्जित होता है।
