Wie überträgt Materie Wärmeenergie?

Materie überträgt die thermische Energie auf eine von drei Arten: durch Leitung, Konvektion und Strahlung.Wenn zwei Objekte unterschiedlicher Temperaturen zusammengestellt werden, bemühen sich die Objekte, das thermische Gleichgewicht zu erreichen.Das heißt, die Wärme wird von der höheren Konzentration auf die niedrigere Konzentration übertragen - von heiß bis kalt.Mit anderen Worten, das heißere Objekt überträgt Wärme in das kühlere Objekt, bis beide Objekte die gleiche Temperatur haben.Sobald die Objekte das Gleichgewicht erreicht haben, bleiben sie dazu, dort zu bleiben, es sei denn, es gibt eine Art externe Änderung.

Die Moleküle in einem Objekt mit höherer thermischer Energie vibrieren schneller als ein Objekt mit niedriger thermischer Energie.Die sich bewegenden Moleküle können dann in andere Moleküle stoßen, wodurch sie sich bewegen können, wenn Energie übertragen wird.Leitung ist das, was passiert, wenn Objekte Wärmeenergie durch Moleküle übertragen, die gegeneinander stoßen.Dies ist zu sehen, wenn ein Metalllöffel in heißem Tee getaucht wird.Die Moleküle aus dem Tee vibrieren gegen die Moleküle im Löffel, wodurch die Moleküle beschleunigt werden und somit den Löffel erwärmt.

Eine andere Möglichkeit, thermische Energie zu übertragen, ist die Konvektion.Die Konvektion hat damit zu tun, dass die Wärme durch die Bewegung von Flüssigkeiten übertragen wird.Es gibt zwei Arten der Konvektion: natürliche und erzwungene Konvektion.Die erzwungene Konvektion verwendet Objekte wie eine Pumpe oder einen Lüfter, um Flüssigkeiten zu bewegen und Wärme zu übertragen.Beispiele für die erzwungene Konvektion sind Konvektionsöfen und Flüssigkeitswärmekühlersysteme.

natürliche Konvektion tritt auf, wenn eine Flüssigkeit zwei verschiedene Temperaturen aufweist, die unterschiedliche Dichten verursachen.Ein Beispiel für natürliche Konvektionen ist, dass Wasser auf einem Herd erhitzt wird.Die Wärme aus dem Herd erhitzt den Boden des Wassers und führt dazu, dass die Moleküle schneller vibrieren.Wenn Moleküle vibrieren, dehnen sie sich aus und verlieren die Dichte, wodurch das wärmere Wasser steigt und das kühlere Wasser sinkt.Das kühlere Wasser erwärmt sich dann und steigt nach oben.Der kreisförmige Strom, den dieser Prozess erzeugt, wird als Konvektionsstrom bezeichnet und ist für viele Aspekte des Wetters verantwortlich.

Die letzte Methode, die die Welt zum Übertragen von Wärmeenergie verwendet, ist die Strahlung.Bei Strahlung können Objekte Wärmeenergie durch ein Vakuum übertragen.Dies ist die Typ -Wärmeübertragung, durch die die Sonne die Erde erwärmt.In diesem Prozess wird die thermische Energie in Form von Infrarotstrahlen übertragen.Obwohl die thermische Energie durch Strahlung übertragen werden kann, spüren wir die Wärme, wenn die Infrarotstrahlen ein Objekt wie Luft aufnehmen und die Moleküle schneller bewegen und so erhitzen.