對流與輻射
對流和輻射是熱場中討論的兩個過程。對流是利用運動粒子傳遞熱量的方法。輻射不需要粒子或介質來傳遞能量。這兩個過程在許多領域都非常重要。這些概念廣泛應用於熱學和熱力學、大氣科學、天氣分析、氣候分析、流體力學甚至醫學科學。對這些概念有正確的理解是至關重要的，要想在這些概念使用量很大的領域中出類拔萃。在這篇文章中，我們將討論什麼是對流和輻射，它們的定義，對流和輻射的應用，它們的相似之處，最後討論對流和輻射的區別。
什麼是輻射？
電磁輻射或俗稱輻射或電磁輻射是一種傳熱方法。電磁輻射最早是由詹姆斯·克拉克·麥克斯韋提出的。後來海因裡希·赫茲證實了這一點，他成功地產生了第一個電磁波。麥克斯韋導出了電磁波的波形，併成功地預測了這些波的速度。由於這個波速等於光速的實驗值，麥克斯韋還提出光實際上是一種電磁波。電磁波既有電場，也有磁場，磁場相互垂直振盪，並垂直於波的傳播方向。所有的電磁波在真空中都有相同的速度。電磁波的頻率決定了它所儲存的能量。後來用量子力學證明，這些波實際上是波的包。這個包的能量取決於波的頻率。這打開了物質波粒二象性的領域。現在可以看出，電磁輻射可以看作是波和粒子。一個物體，在絕對零度以上的任何溫度下，都會發射出各種波長的電磁波。光子發射的最大數量的能量取決於人體的溫度。
什麼是對流？
對流是用來描述流體整體運動的術語。然而，在本文中，對流被認為是熱對流的形式。與傳導不同，對流不能發生在固體中。對流是通過直接的物質傳遞傳遞能量的過程。在液體和氣體中，當從底部加熱時，液體的底層首先被加熱。熱空氣層隨後膨脹；由於密度低於冷空氣，熱空氣層以對流的形式上升。下一個流體層也會經歷同樣的現象。同時，第一個熱空氣層現在已經冷卻下來了，它會下來的。這種效應產生了一個傳導迴路，不斷地將熱量從下層釋放到上層。這是天氣系統中一個非常重要的模式。在這種機制下，地球表面的熱量被釋放到高層大氣中。
| 對流和輻射有什麼區別？•為了發生對流，加熱體周圍必須存在帶有可移動顆粒的介質。輻射不需要任何介質。•輻射的熱傳遞比對流的熱傳遞快。•對流總是將熱量從重力帶走，而輻射則向各個方向發射。 |
