lämpönsiirtyminen

Lämpönsiirtyminen on fysikaalinen prosessi, jossa energiaa siirtyy lämpötilaerojen vuoksi. Se on perustavanlaatuinen käsite termodynamiikassa ja sillä on laaja merkitys monilla tieteen ja tekniikan aloilla. Lämpö siirtyy aina korkeamman lämpötilan alueelta matalamman lämpötilan alueelle. Lämpönsiirtymiseen liittyy kolme päämekanismia: johtuminen, kuljetus ja säteily.

Johtuminen on lämmön siirtymistä aineessa ilman aineen merkittävää liikettä. Se tapahtuu atomien ja molekyylien törmäilyjen kautta, joissa lämpöenergia välittyy hiukkaselta toiselle. Johtuminen on tehokkainta kiinteissä aineissa, erityisesti metalleissa.

Kuljetus, jota kutsutaan myös konvektioksi, on lämmön siirtymistä nesteiden tai kaasujen liikkeen mukana. Kun neste tai kaasu lämpenee, sen tiheys muuttuu, mikä aiheuttaa virtausta. Lämpöenergia kulkeutuu aineen mukana tähän virtaukseen. Kuljetus voi olla luonnollista, esimerkiksi lämpimän ilman nousua, tai pakotettua, esimerkiksi pumpun avulla.

Säteily on lämmön siirtymistä sähkömagneettisten aaltojen avulla, eikä se vaadi väliainetta. Auringon lämpö saavuttaa Maan säteilynä. Kaikki kappaleet, joiden lämpötila on absoluuttisen nollapisteen yläpuolella, säteilevät lämpöä. Lämpönsiirtymisen ymmärtäminen on olennaista esimerkiksi lämmöneristyksen suunnittelussa, moottoreiden toiminnan analysoinnissa ja sääilmiöiden selittämisessä.