lämmönsiirtoprosessiin

Lämpönsiirtoprosessi tarkoittaa energian siirtymistä järjestelmässä tai järjestelmien välillä lämpötilaeron vuoksi. Lämpö pyrkii aina siirtymään korkeammasta lämpötilasta matalampaan lämpötilaan, kunnes järjestelmä saavuttaa tasapainotilan eli kaikki osat ovat samanlämpöisiä. Tärkeimpiä lämmönsiirtomekanismeja ovat johtuminen, kuljetus ja säteily.

Johtuminen tapahtuu aineen sisällä molekyylien tai atomien törmäysten välityksellä. Se on merkittävä tapa lämmönsiirtoon kiinteissä aineissa, kuten metallissa. Johteissa, jotka ovat hyviä lämmönjohtimia, lämpö siirtyy nopeasti. Eristeet puolestaan vastustavat lämmön johtumista tehokkaasti.

Kuljetus eli konvektio on lämmönsiirtoa nesteiden ja kaasujen liikkeen mukana. Kun neste tai kaasu lämpenee, sen tiheys muuttuu, mikä aiheuttaa sen liikkumisen. Esimerkiksi kattilassa vesi kiertää lämmetessään, siirtäen lämpöä. Kuljetus voi olla luonnollista, jolloin liikkeen aiheuttaa lämpötilaero, tai pakotettua, jolloin liikettä tehostetaan ulkoisella voimalla, kuten pumpulla tai puhaltimella.

Säteily on lämmönsiirtoa sähkömagneettisten aaltojen, kuten infrapunasäteilyn, avulla. Tämä lämmönsiirtotapa ei vaadi väliainetta, ja se on ensisijainen tapa, jolla Aurinko lämmittää Maata. Kaikki kappaleet, joiden lämpötila on absoluuttisen nollapisteen yläpuolella, säteilevät lämpöä. Lämmönsiirtoprosessien ymmärtäminen on keskeistä monilla tekniikan ja luonnontieteiden aloilla, kuten rakennusten energiatehokkuudessa, moottoreiden suunnittelussa ja ilmastoinnissa.