Hur överför materia termisk energi?

Matter kommer att överföra termisk energi på ett av tre sätt: genom ledning, konvektion och strålning.När två föremål med olika temperaturer sätts ihop kommer objekten att sträva efter att nå termisk jämvikt.Det vill säga, värmen kommer att överföras från den högre koncentrationen till den lägre koncentrationen - från varm till kyla.Med andra ord kommer det varmare objektet att överföra värme till det svalare objektet tills båda objekten har samma temperatur.När objekten når jämvikt tenderar de att stanna där såvida det inte finns någon form av extern förändring.

Molekylerna i ett objekt med högre termisk energi vibrerar snabbare än ett objekt med låg termisk energi.De rörliga molekylerna kan sedan stöta på andra molekyler, vilket gör att de rör sig när energi överförs.Ledning är vad som händer när föremål överför termisk energi genom molekyler som stöter på varandra.Detta kan ses när en metallsked doppas i varmt te.Molekylerna från teet vibrerar mot molekylerna i skeden, vilket får molekylerna att påskynda och därmed få skeden att värmas upp.

Ett annat sätt att överföra termisk energi är konvektion.Konvektion har att göra med att värme överförs genom rörelse av vätskor.Det finns två typer av konvektion: naturlig och tvingad konvektion.Tvingad konvektion använder föremål som en pump eller en fläkt för att flytta vätskor och överföra värme.Exempel på tvingad konvektion inkluderar konvektionsugnar och vätskevärmadiatorsystem.

Naturlig konvektion inträffar när en vätska har två olika temperaturer som orsakar olika tätheter.Ett exempel på naturlig konvektion är att vatten värms upp på en spis.Värmen från kaminen värms upp i botten av vattnet, vilket gör att molekylerna vibrerar snabbare.När molekyler vibrerar expanderar de och tappar densiteten, vilket får det varmare vattnet att stiga och det svalare vattnet sjunker.Det svalare vattnet värms sedan upp och stiger upp till toppen.Den cirkulära strömmen som denna process producerar kallas en konvektionsström och ansvarar för många aspekter av vädret.

Den sista metoden som världen använder för att överföra termisk energi är strålning.Med strålning kan föremål överföra termisk energi genom ett vakuum.Detta är den typ värmeöverföring som solen värmer jorden.I denna process överförs termisk energi i form av infraröda strålar.Även om termisk energi kan överföras genom strålning, känner vi värmen när de infraröda strålarna slår ett föremål, som luft, och får molekylerna att röra sig snabbare och därmed värma upp.