¿Cómo transfiere la materia la energía térmica?
La materia transferirá energía térmica de una de tres maneras: a través de conducción, convección y radiación. Cuando se unen dos objetos de diferentes temperaturas, los objetos se esforzarán por alcanzar el equilibrio térmico. Es decir, el calor se transferirá de la concentración más alta a la concentración más baja, de caliente a frío. En otras palabras, el objeto más caliente transferirá calor al objeto más frío hasta que ambos objetos tengan la misma temperatura. Una vez que los objetos alcanzan el equilibrio, tenderán a permanecer allí a menos que haya algún tipo de cambio externo.
Las moléculas en un objeto con mayor energía térmica vibran más rápido que un objeto con baja energía térmica. Las moléculas en movimiento pueden chocar con otras moléculas, haciendo que se muevan a medida que se transfiere energía. La conducción es lo que sucede cuando los objetos transfieren energía térmica por moléculas que chocan entre sí. Esto se puede ver cuando una cuchara de metal se sumerge en té caliente. Las moléculas del té vibran contra las moléculas en la cuchara, haciendo que las moléculas se aceleren y, por lo tanto, la cuchara se calienta.
Otra forma de transferir energía térmica es la convección. La convección tiene que ver con la transferencia de calor a través del movimiento de fluidos. Hay dos tipos de convección: convección natural y forzada. La convección forzada utiliza objetos como una bomba o un ventilador para mover fluidos y transferir calor. Los ejemplos de convección forzada incluyen hornos de convección y sistemas de radiador de calor fluido.
La convección natural ocurre cuando un fluido tiene dos temperaturas diferentes que causan diferentes densidades. Un ejemplo de convección natural es el agua que se calienta en una estufa. El calor de la estufa calienta el fondo del agua, haciendo que las moléculas vibren más rápido. Cuando las moléculas vibran, se expanden y pierden densidad, haciendo que el agua más cálida se eleve y el agua más fría se hunda. El agua más fría se calentará y subirá a la cima. La corriente circular que produce este proceso se llama corriente de convección y es responsable de muchos aspectos del clima.
El último método que utiliza el mundo para transferir energía térmica es la radiación. Con la radiación, los objetos pueden transferir energía térmica a través del vacío. Este es el tipo de transferencia de calor por el cual el sol calienta la tierra. En este proceso, la energía térmica se transfiere en forma de rayos infrarrojos. Aunque la energía térmica se puede transferir a través de la radiación, sentimos el calor cuando los rayos infrarrojos golpean un objeto, como el aire, y hacen que las moléculas se muevan más rápido, por lo que se calientan.