Nel settore dell'ingegneria termica, trasferimento di calore si occupa la trasmissione del calore da un sistema fisico ad un altro. Quando si esamina un oggetto, la quantità di energia termica presente nell'oggetto è direttamente correlata ai livelli di energia cinetica delle sue molecole. In altre parole, sarà il più veloce molecole costituenti spostamento di un oggetto intorno, più alto sarà la temperatura di tale oggetto. Tuttavia, al fine di comprendere il modo in cui le molecole in uno stato specifico interagiscono e trasferiscono di calore, è importante capire i fondamenti di conduzione, convezione ed irraggiamento.
Conduzione
Nella conduzione, molecole con maggiore energia cinetica trasferiscono la loro energia termica a molecole con meno energia cinetica attraverso gli scontri diretti. Questo è il mezzo più prominente del trasferimento di calore tra oggetti solidi in contatto termico. Due tipi specifici di conduzione sono conduzione allo stato stazionario, in cui la differenza di temperatura facilitando la conduzione è costante, e conduzione transitoria, che si verifica quando la temperatura di un oggetto aumenta o diminuisce in relazione alla funzione del tempo. Generalmente, i liquidi sono meno conduttivi di solidi e gas sono meno conduttivo di liquidi.
Convezione
Calore trasferito da un posto a altro attraverso il movimento dei fluidi è noto come convezione. Trasferimento di calore convettivo combina gli effetti del flusso del fluido e di conduzione ed è la forma primaria di trasferimento di calore in entrambi i liquidi e gas. Legge di Newton del raffreddamento afferma che, in convezione, il tasso di perdita di calore di un corpo è proporzionale alla differenza di temperature tra il corpo e i suoi dintorni. Ci sono due tipi comuni di convezione. In convezione naturale, variazioni di temperatura creano variazioni nella densità del fluido, che, a sua volta, creare forze capaci di galleggiare che si generano in movimento fluido. In convezione forzata, tuttavia, mezzi meccanici indotti artificialmente delle correnti di convezione che forzare il flusso del fluido su una superficie.
Radiazioni
Derivanti da movimenti casuali delle molecole cariche e degli atomi all'interno della materia, radiazione termica è l'emissione di onde elettromagnetiche che trasportano energia lontano dalla superficie di un oggetto. A differenza di conduzione e convezione, radiazione termica può essere focalizzata su una posizione specifica utilizzando dispositivi riflettenti. I pannelli solari sono che un esempio comune di concentrato come radiazione termica è utilizzato per produrre elettricità.
Trasferimento di massa
Nel trasferimento di massa, energia termica è trasferita attraverso il trasferimento fisico di un oggetto caldo o freddo da una posizione a altra. Mettere i cubetti di ghiaccio in un bicchiere per raffreddare il vostro drink è un semplice esempio di trasferimento di massa; Tuttavia, applicazioni in dinamica termica..--come la generazione di vapore nelle centrali elettriche..--possono essere molto più complesse.