Question

Cum se explica schimbul de caldura intre corpurile cu temperaturi diferite?

Answer 1

Transferul căldurii se face în trei feluri: radiaţie, convecţie şi conducţie.
Radiaţia Transferul prin intermediul radiaţiei electromagnetice are loc atunci când căldura se transmite de la un corp la altul fără ca cele două corpuri să se atingă. O plită încinsă ori un foc vă încălzesc mâna fără a fi nevoie să atingeţi plita ori să o băgaţi în foc. Unde electromagnetice nevăzute, mare parte din gama undelor infraroşii, poartă căldura de la plită către dumneavoastră. Mâna dumneavoastră absoarbe radiaţia şi, în consecinţă, se încălzeşte.

Conducţia este transferul căldurii dintre două materiale care intră în contact unul cu celălalt. Energia cinetică moleculară a unui material (zone dintr-un material) se transferă unui alt material (zone din acesta) cu energie cinetică mai mică prin intermediul coliziunilor particulelor constituente. Această modalitate este cel mai important tip de transfer pentru solide. De pildă, dacă îndrăzniţi să puneţi mâna pe plita încinsă, transferul de căldură va avea loc foarte rapid, din cauza diferenţei mari de temperatură dintre plită şi mână şi, în funcţie de temperatura plitei, veţi suferi în consecinţă. De asemenea, în felul acesta puteţi explica de ce mânerul ibricului cu care faceţi ceaiul de dimineaţă, dacă nu este făcut dintr-un material cu indice scăzut de conductibilitate termică ori nu este izolat termic, se va încălzi repede şi veţi avea nevoie de un prosop pentru a ridica ibricul de pe aragaz. În acest caz, atomii mânerului intră într-o stare de vibraţie, pe care, prin coliziune, o transferă grabnic atomilor vecini.
Convecţia căldurii reprezintă mişcarea naturală a căldurii; acest tip de transfer se aplică gazelor ori fluidelor. După cum sigur aţi observat în propria locuinţă, aerul cald, mai puţin dens, are tendinţa de a se ridica, iar cel rece de a coborî. Acest principiu este ilustrat, bunăoară, de funcţionarea unui cuptor, unde aerul este încălzit de arzător, pentru a urca apoi în partea superioară a cuptorului, unde se răceşte, coboară iarăși, iar ciclul continuă până când mâncarea este gata.