Теплопередача — это процесс перемещения тепла из места, где существует много тепла, в другое место. В физике учат, что это в основном достигается одним из трех способов: проводимость, конвекция или излучение. В некотором смысле использование этих знаний помогает людям управлять тепловой энергией наиболее выгодными способами.
Понимание принципов теплопередачи помогает людям более эффективно выполнять ряд действий. Теплопередача играет жизненно важную роль в жизни каждого человека, от обеспечения достаточного тепла в доме до возможности приготовления различных блюд. Использование теплопередачи практически безгранично.
Теплопроводность является одним из наиболее распространенных способов передачи тепла. Это делается путем передачи тепла через материю от одного атома к другому. Чаще всего это происходит, когда кусок металла, например кухонная ложка, слишком долго остается в горячей жидкости. Тепло будет подниматься по ложке. Некоторые материалы обладают большей проводимостью, чем другие, поэтому металлические кастрюли часто имеют резиновые ручки, а кухонная утварь бывает деревянной и пластиковой.
Теплопроводность — это тип теплопередачи, который также можно легко испытать другими способами, например, при удерживании куска металла. Часто металл кажется прохладным на ощупь, хотя на самом деле он такой же температуры, как и все остальное в комнате или зоне. На самом деле происходит теплообмен между вашим телом и металлом. Металл на самом деле отводит тепло от вашей кожи.
Конвекция — это фактическое физическое перемещение тепла из одного места в другое в виде жидкости или газа. Как правило, горячий воздух и тепло в целом поднимаются вверх, поэтому пар из кипящего котла поднимается вверх. Эту концепцию можно наглядно продемонстрировать в жаркий день, и она отвечает за снижение температуры у океанов и дуновение бриза. По мере того, как теплый воздух поднимается с суши во второй половине дня и ранним вечером, более прохладный воздух над водой перемещается и занимает его место, вызывая ветер к берегу.
Утром все наоборот. Так как воздух над водой остывает не так быстро, утром он поднимается вверх и сменяется воздухом над сушей. Таким образом, морской бриз в это время действительно дует в сторону моря.
Другим видом теплопередачи является излучение. Хотя многие забеспокоились, услышав о пагубном влиянии радиации и ее способности вызывать рак, этот тип теплопередачи отвечает за большую часть тепла, которое получает наша планета. Излучение возникает, когда тепло распространяется с помощью электромагнитных волн через кажущиеся пустыми пустоты, например, солнечное тепло, распространяющееся в космосе. Радиация отвечает за традиционную выпечку, а также приготовление пищи в микроволновой печи.
