lämmönsiirtotekniikoita

Lämpönsiirtotekniikat käsittelevät energian siirtymistä korkeamman lämpötilan alueelta matalamman lämpötilan alueelle. Kolme pääasiallista lämmönsiirtomekanismia ovat johtuminen, kuljetus ja säteily.

Johtuminen on lämmön siirtymistä suoraan aineen hiukkasten välillä ilman makroskooppista liikettä. Se tapahtuu kaikissa olomuodoissa, mutta on tehokkainta kiinteissä aineissa, erityisesti metalleissa. Johtumista hyödynnetään esimerkiksi pattereissa ja lämmönvaihtimissa.

Kuljetus, eli konvektio, on lämmön siirtymistä nesteiden tai kaasujen liikkeen mukana. Kun neste tai kaasu lämpenee, sen tiheys yleensä pienenee, jolloin se nousee ja viileämpi, tiheämpi aine laskeutuu sen tilalle. Tämä luo kiertoliikkeen, joka siirtää lämpöä tehokkaasti. Esimerkkejä kuljetuksesta ovat veden kiehuminen ja ilman kiertäminen huoneessa.

Säteily on lämmön siirtymistä sähkömagneettisena säteilynä, kuten infrapunasäteilynä, ilman välittävää väliainetta. Aurinko lämmittää maapalloa säteilyllä, ja ihmiset kokevat säteilylämpöä esimerkiksi takkatulen ääressä. Lämmönsiirtotekniikat ovat keskeisiä monissa sovelluksissa, kuten rakennusten lämmityksessä ja jäähdytyksessä, teollisissa prosesseissa ja elektroniikan jäähdytyksessä.