Le transfert de chaleur est la transition de l'énergie thermique à partir d'un objet plus chaud à un objet plus frais. La chaleur est la façon dont nous faisons l'expérience au niveau macro du mouvement vibratoire de l'énergie thermique des molécules. La direction du flux thermique net est que le système qui se déplace vers l'équilibre thermique, bien que le flux thermique au niveau moléculaire se produit dans les deux directions.
Conduction
La conduction est le transfert de chaleur entre les objets en contact.
Le taux de conduction varie entre les matériaux. Par exemple, les métaux sont d'excellents conducteurs thermiques pour la même raison, ils sont de bons conducteurs électriques: la libre circulation des électrons échangés entre des coques extérieures des atomes.
le taux de conductivité augmente avec la densité, la pression et la température.
Convection
La convection est le transfert de chaleur par le mouvement fluide. Par exemple, le soleil chauffe sol qui conduit la chaleur à l'air au-dessus. L'air chauffé augmente alors (convection) pour être refroidi par l'air plus frais.
Ceci est la base des serres. Permettre à la lumière du soleil mais empêchant le refroidissement par convection peut maintenir des températures chaudes, même en hiver.
L'utilisation de ventilateurs et pompes pour déplacer des fluides vers les régions de température différente est appelée convection forcée. convection vertical se passe rapidement par rapport à la convection latérale, de sorte que les ventilateurs et les pompes ont tendance à être utilisés pour aider la convection latérale le long.
Radiation
Le rayonnement électromagnétique est émis à partir de substances avec la chaleur. Ce rayonnement thermique est émis à un taux faible et grande longueur d'onde électromagnétique, si l'objet est à basse température et à un taux élevé et de courte longueur d'onde à partir d'objets chauds.
Par exemple, le soleil émet en grande partie dans la gamme de la lumière visible du spectre électromagnétique, tandis que les objets sur la Terre réchauffés par le soleil émettent en grande partie dans le domaine de l'infrarouge plus-longueur d'onde.
Dans l'exemple à effet de serre, le rayonnement du soleil transfère la chaleur au sol plus vite que le sol rayonne la chaleur. Le rayonnement thermique à partir d'objets de plage de température normale à la surface de la Terre est lente parce que le taux de rayonnement est une fonction de la température. La perte de chaleur du sol se produit beaucoup plus rapidement en raison de la conduction au contact de l'air et la convection de l'air de contact pour refroidisseur couches d'air ci-dessus.
Le transfert de chaleur se produit généralement plus rapide par convection vertical que la convection horizontale, ce qui se produit généralement plus rapide que la conduction, qui à son tour se produit plus rapidement que la perte de chaleur par rayonnement (à des températures de surface de la Terre).
Équilibre thermique
Le transfert thermique ne nécessite pas l'équilibre thermique.
Un exemple d'un système qui ne parvient pas à l'équilibre thermique, mais ne l'expérience de transfert thermique est le système Terre-Soleil. Un autre est un pot sur un poêle de chauffage. Trivialement plus, une barre métallique peut être chauffé à une extrémité, de telle sorte que la différence de température entre les deux extrémités est maintenue. La génération de chaleur maintient un différentiel de température qui empêche l'équilibre soit atteint, si l'objet qui est plus froide et qui est plus chaud détermine la direction du flux de chaleur.