lämmönkuljetukseen

Lämpöä kuljetukseen viittaa prosessiin, jossa lämpöenergia siirtyy systeemissä tai sen rajojen yli. Tämä siirtyminen tapahtuu kolmella päämekanismilla: johtuminen, konvektio ja säteily.

Johtuminen on lämmön siirtymistä suoraan kosketuksessa olevien hiukkasten välillä. Kiinteissä aineissa tämä tapahtuu pääasiassa atomien ja molekyylien värähtelyjen ja vapaiden elektronien avulla. Johtuminen on tehokkainta kiinteissä aineissa, erityisesti metalleissa, jotka ovat hyviä lämmönjohteita. Nesteissä ja kaasuissa johtuminen on yleensä vähäisempää, koska hiukkaset ovat kauempana toisistaan.

Konvektio on lämmön siirtymistä nesteiden tai kaasujen liikkeen mukana. Kun väliaine lämpenee, sen tiheys yleensä pienenee, jolloin se nousee ja kylmempi, tiheämpi väliaine laskeutuu sen tilalle. Tämä luo virtauksia, jotka kuljettavat lämpöä. Luonnollinen konvektio tapahtuu painovoiman vaikutuksesta, kun taas pakotettu konvektio vaatii ulkoista voimaa, kuten pumppua tai tuuletinta.

Säteily on lämmön siirtymistä sähkömagneettisten aaltojen avulla. Tämä siirtymistapa ei vaadi väliainetta ja on siksi merkittävä avaruuden tyhjiössä, kuten Auringon lämmön siirtymisessä Maahan. Kaikki kappaleet, joiden lämpötila on absoluuttisen nollapisteen yläpuolella, säteilevät lämpöä. Säteilyn määrä riippuu kappaleen lämpötilasta ja sen ominaisuuksista, kuten emissiivisyydestä.

Nämä kolme lämmönsiirtomekanismia esiintyvät usein yhdessä, ja niiden suhteellinen merkitys riippuu käsiteltävästä tilanteesta. Lämmönsiirron ymmärtäminen on keskeistä monilla aloilla, kuten insinööritieteissä, fysiikassa ja ilmastotieteissä.