La termodinamica è lo studio del trasferimento di energia da una forma a altra e i suoi effetti sul sistema. Un sistema termodinamico è basato sul flusso di energia attraverso l'ambiente. Energia si muove da sistemi più caldi ai sistemi più freddi. L'energia che si muove da un sistema a altro è definito come calore. Calore viene trasferito quando due oggetti a temperature diverse vengono a contatto con l'altro.
Equilibrio termico
Le leggi della termodinamica in primo luogo sono state sviluppate durante la rivoluzione industriale, quando la ricerca era di sviluppare un motore a vapore migliore. Equilibrio termico è un concetto fondamentale in termodinamica ed è conosciuta come legge di zero. Se due oggetti sono alla stessa temperatura, non avviene scambio di calore. Tuttavia, se gli oggetti sono a diverse temperature, calore fluisce dall'oggetto alla temperatura più alta all'oggetto a temperatura più bassa per raggiungere l'equilibrio termico.
Conduzione
La conduzione è il flusso di calore generato da vibrazioni e collisioni di atomi e molecole in movimento a velocità variabili a causa di differenze di temperatura. Le molecole ad una temperatura superiore vibrano più velocemente delle molecole alla temperatura uguale o inferiore. Quando le molecole si scontrano, energia viene trasferita dalle molecole più energiche le molecole meno energiche. Calore fluisce sempre la temperatura più fredda.
Convezione
La convezione è il trasferimento di calore nei fluidi. Non è più denso liquido fresco liquido caldo. Correnti di convezione nel fluido esercita una forza verso l'alto, capace di galleggiare sul liquido caldo. Il liquido più caldo viene spostato e risesto la superficie, mentre il dispositivo di raffreddamento, liquido denso scende fino al fondo. Le molecole del liquido caldo continuo trasferiscono di calore al liquido refrigerante.
Radiazione termica
Radiazione termica è l'emissione di energia dalle superfici di diverse temperature sotto forma di onde elettromagnetiche. Quando le temperature di superficie sono lo stesso, la quantità di energia ricevuta e la quantità di energia emessa è in equilibrio. Nessun cambiamento di temperatura si verifica. Tuttavia, quando la temperatura superficiale varia, le superfici più calde emettono più energia sotto forma di radiazione che assorbono e le superfici più fredde assorbono più energia sotto forma di radiazioni che emanano. C'è un trasferimento di calore netto tra superfici di diverse temperature.