Hvordan overfører materie termisk energi?

Matter vil overføre termisk energi på en av tre måter: gjennom ledning, konveksjon og stråling.Når to objekter med forskjellige temperaturer settes sammen, vil objektene forsøke å nå termisk likevekt.Det vil si at varmen vil bli overført fra den høyere konsentrasjonen til den lavere konsentrasjonen - fra varm til kulde.Med andre ord, det varmere objektet vil overføre varme til det kjøligere objektet til begge objektene har samme temperatur.Når objektene når likevekten, vil de ha en tendens til å bli der med mindre det er en slags ytre endring.

Molekylene i et objekt med høyere termisk energi vibrerer raskere enn et objekt med lav termisk energi.De bevegelige molekylene kan deretter støte på andre molekyler, noe som får dem til å bevege seg når energi overføres.Ledning er det som skjer når objekter overfører termisk energi ved å molekyler som støter mot hverandre.Dette kan sees når en metall skje dyppes i varm te.Molekylene fra teen vibrerer mot molekylene i skjeen, og får molekylene til å øke hastigheten og dermed få skjeen til å varme opp.

En annen måte å overføre termisk energi er konveksjon.Konveksjon har å gjøre med at varme blir overført gjennom bevegelse av væsker.Det er to typer konveksjon: naturlig og tvunget konveksjon.Tvangskonveksjon bruker objekter som en pumpe eller en vifte for å bevege væsker og overføre varme.Eksempler på tvangskonveksjon inkluderer konveksjonsovner og væskevarme radiatorsystemer.

Naturlig konveksjon oppstår når en væske har to forskjellige temperaturer som forårsaker forskjellige tettheter.Et eksempel på naturlig konveksjon er vann som blir oppvarmet på en komfyr.Varmen fra ovnen varmer opp bunnen av vannet, og får molekylene til å vibrere raskere.Når molekyler vibrerer, utvider de og mister tettheten, og får det varmere vannet til å stige og det kjøligere vannet synker.Det kjøligere vannet vil deretter varme opp og stige til toppen.Den sirkulære strømmen denne prosessen produserer kalles en konveksjonsstrøm og er ansvarlig for mange aspekter av været.

Den siste metoden verden bruker for å overføre termisk energi er stråling.Med stråling kan gjenstander overføre termisk energi gjennom et vakuum.Dette er typen varmeoverføring som solen varmer jorden.I denne prosessen overføres termisk energi i form av infrarøde stråler.Selv om termisk energi kan overføres gjennom stråling, føler vi varmen når de infrarøde strålene slår et objekt, som luft, og får molekylene til å bevege seg raskere, og dermed varmes opp.