Activité moléculaire
Le transfert de chaleur est un processus de circulation d'énergie thermique. Elle est régie par les lois scientifiques qui dictent, en résumé, que cette énergie va également chercher l'équilibre, et de passer de substances de haute énergie à des substances de faible énergie, en essayant de faire leur énergie thermique égale. L'énergie thermique est le plus souvent mesurée par la température, ce qui nous montre que les flux d'énergie dans le but de produire des substances à la même température. La chaleur des objets chauds iront à des objets froids dans une tentative de parvenir à un équilibre, connu comme l'équilibre thermodynamique. Froid, d'autre part, est tout simplement une condition de faible consommation d'énergie thermique à partir des objets qui l'entourent, et ne peut "déplacer" de la même manière que la chaleur.
Au niveau moléculaire, l'énergie thermique montre que l'énergie cinétique des molécules. molécules chaudes vibrent avec de l'énergie, qui rebondit sur l'autre plus facilement et se déplaçant rapidement à travers l'espace. Ceci est parce que leurs atomes ont une grande quantité d'électrons, un élément clé de l'énergie cinétique. Dans les matériaux chauds, où de nombreux électrons sont présents et se déplacer, ces atomes ont des électrons qui sautent jusqu'à des niveaux plus élevés et parfois sauter loin de l'atome, cherchant un autre atome d'adhérer. Bien contrôlé, ces flux d'électrons chargés peuvent devenir courant électrique, mais dans la plupart naturellement chauffée substances électrons sont généralement contenues, occupé à sauter les niveaux et faire leurs molécules vibrent à un rythme plus rapide.
Mouvement de chaleur
L'énergie thermique est toujours en mouvement. Peu importe quelle substance est chauffée, il y a toujours un autre endroit pour la chaleur de se déplacer, à moins que toutes les substances disponibles sont la même température et l'équilibre est atteint. Cela est particulièrement vrai sur la terre, où l'énergie thermique est concentrée dans des endroits spécifiques, bien que certaines substances parviennent à conserver leur chaleur plus longtemps que d'autres. Substances de températures similaires vont échanger la chaleur plus lentement, tandis que les substances ayant une grande différence de température, tels que l'air et le feu, vont échanger de la chaleur très rapidement. Certaines substances peuvent conserver la chaleur plus longtemps que d'autres. L'eau, par exemple, retient la chaleur pendant des périodes plus longues que le métal.
Trois types de transfert thermique
Le processus que la chaleur thermique utilise pour se déplacer à travers une substance et entre une substance et une autre est essentiellement le même, mais les scientifiques ont divisé le transfert de chaleur en trois catégories différentes en fonction de la façon dont le mouvement de la chaleur. Le premier type de transfert de chaleur est conduction, dans laquelle les molécules de transfert d'énergie thermique par contact direct. Ils entrent en collision avec les molécules d'une substance moins active, et le flux d'énergie de la molécule chaude à la molécule de refroidissement. Lorsque vous touchez une surface chauffée comme une pierre chaude, la conduction est la chaleur que vous ressentez.
La convection est un autre type d'expansion de fluide impliqué de transfert de chaleur. fluides chauffants dilatent généralement, transférer leur chaleur comme ils se déplacent. Le dernier type de transfert de chaleur est un rayonnement, à travers laquelle la chaleur est transmise par les photons de la lumière. Tous les objets produisent un certain type de rayonnement de chaleur, même si elle est une très petite quantité. Si l'objet et ses environs sont à l'équilibre, alors ils sont probablement échangent la même quantité de rayonnement avec l'autre.