Теплопередача: провідність, конвекція, випромінювання

Три механізми

Провідність — тепло проходить крізь матеріал завдяки мікроскопічним зіткненням частинок. Метал ложки в гарячому чаї швидко нагрівається від краю до ручки — це приклад доброї теплопровідності.

Конвекція — перенесення тепла разом із рухом рідини чи газу. Тепле повітря легше і піднімається, холодне опускається — виникають потоки, які вирівнюють температуру.

Випромінювання — передача енергії електромагнітними хвилями. Від Сонця до нас доходить тепло через порожнечу космосу, без повітря чи контакту.

Де це бачимо

У побуті всі три механізми працюють разом: плитка гріє каструлю провідністю, вода всередині перемішується конвекцією, а гарячі поверхні випромінюють інфрачервоне тепло. В будівлях утеплювачі зменшують провідність і приглушують конвекцію в пористій структурі; енергозберігальне скло відбиває частину теплового випромінювання назад у приміщення.

• Провідність швидка в металах, повільна в утеплювачах.
• Конвекція рухає тепле вгору, холодне вниз.
• Випромінювання передає тепло навіть у вакуумі.