L'energia tèrmica viatja d'un lloc a un altre durant la transmissió de calor. Tota la matèria transfereix calor perquè els àtoms i les molècules tenen per naturalesa energia dinàmica i tèrmica. La transferència de calor és el flux de calor com a resultat d'una diferència de temperatura entre un sistema i el seu entorn. La temperatura i el moviment de calor són els principis bàsics de la transferència de calor. Hi ha tres tipus diferents de transferència de calor depenent del tipus de medi utilitzat per transmetre la calor que és: conducció, convecció i radiació. La conducció és la transmissió directa d'energia tèrmica i la convecció és el moviment de calor causat pel moviment real de la matèria, mentre que la radiació és la transferència d'energia mitjançant ones electromagnètiques.
Què és la Conducció?
En els objectes sòlids, hi ha una forma de transmissió de calor anomenada conducció. Es pot explicar com un procés en què la calor es transfereix directament d'una molècula a una altra; les molècules no es mouen de manera inherent, només vibren més o menys ràpidament les unes contra les altres. La conducció és un procés més llarg que la convecció o la radiació perquè necessita molècules per entrar en contacte entre elles. Els àtoms i les molècules denses en energia xoquen amb altres partícules amb més freqüència i tenen més energia dinàmica. Estan calents. Es transmet una petita quantitat d'energia durant la col·lisió de substàncies calentes i fredes i després s'exclueix la conducció.
Exemples
- Escalfar una paella al cremador.
- Quan planxes la roba, la fibra rep calor de la planxa.
- L'aigua s'escalfa introduint-la amb una unitat de ferro calent.
- Posar-se en contacte amb una tassa de cafè fumant.
- El teu palmell s'està refredant pel gel.
Què és la convecció?
La convecció és la transferència de calor d'un lloc a un altre fet possible pel flux de fluids o líquids, i es produeix tant en líquids com en gasos. El fluid s'expandeix i perd densitat quan s'escalfa. A mesura que es mou cap amunt, el fluid escalfat empeny cap avall cap a la font de calor, separant el fluid fred que hi havia a sobre. El fluid es mourà constantment d'una regió de calor alta a una temperatura baixa a mesura que el fluid fred s'escalfa i puja cap amunt.
Exemples
- Ús d'un cremador per escalfar aigua.
- Brisa terrestre i marina
- A diferència d'un forn que només utilitza components de calefacció o una flama de gas, un forn de convecció fa circular l'aire calent mentre es cuina de manera més igualitària.
- L'aire calent puja, es refreda i baixa.
- Desglaç.
Què és la radiació?
Tant la convecció com la conducció requereixen un mitjà de transport per transmetre calor. En comparació, la radiació és una forma de transferència de calor en la qual no es fa contacte físic entre les dues coses. La radiació és el nom que rep el procés de transmissió de calor en el qual no és necessari un mitjà de transport. Com que la calor no passa a través de les molècules, fa al·lusió al moviment de la calor en ones. La calor es pot transferir entre objectes sense que entrin en contacte proper. Aquest mètode de moviment de calor implica radiació electromagnètica.
Exemples
- La calor s'irradia a una zona per xemeneies.
- La teva pell s'està escalfant per la radiació del sol.
- la comoditat que experimentes a prop d'una foguera o una estufa.
- La llum que produeix una bombeta incandescent.
- L'energia tèrmica dels aliments augmenta per la radiació de microones que produeix una cuina de microones.
Diferència entre conducció, convecció i radiació
Bases de comparació | Conducció | Convecció | Radiació |
|---|---|---|---|
| Definició | La conducció és un procediment en què la calor es transfereix entre objectes mitjançant el contacte físic. | La convecció és el tipus de transmissió de calor on hi ha una transformació d'energia dins del fluid. | La radiació es refereix al procés pel qual la calor es transfereix entre coses sense tocar físic directe. |
| Transferència de calor | Un cos o objecte amb una temperatura alta transmetrà calor a un que té una temperatura baixa. | Una regió de baixa densitat transmet calor a un lloc d'alta densitat. | Els àtoms i els compostos transmeten energia mitjançant els seus moviments de rotació i vibració. |
| Velocitat de transferència de calor | Lenta en comparació amb la convecció i la radiació. | Més ràpid que la conducció però més lenta que la radiació. | El més ràpid en comparació amb la conducció i la convecció. |
| Efecte de la temperatura | Continua fins que les temperatures dels dos elements siguin iguals. | Aquesta transferència de calor continua mentre hi hagi un diferencial de temperatura. | Mentre hi hagi energia per emetre, la transmissió continua. |
| Es produeix a través de | Escalfar sòlids. | Fluids o líquids o gasos. | Ona electromagnètica |
| Causa | A causa d'un canvi de temperatura. | A causa de les diferències de densitat. | Totes les coses produeixen aquest fenomen quan la temperatura supera els 0 K. |
| Llei de la reflexió i la refracció. | No segueix. | No segueix. | Segueix. |
| Factors que influeixen | Temperatura i energia cinètica. | La densitat dels fluids. | Temperatura. |
| Exemple | Escalfar una paella al cremador. | Desglaç. | La llum que produeix una bombeta incandescent. |