物質はどのように熱エネルギーを伝達しますか？

物質は、伝導、対流、および放射の3つの方法のいずれかで熱エネルギーを伝達します。 異なる温度の2つのオブジェクトがまとめられると、オブジェクトは熱平衡に到達するよう努めます。 つまり、熱はより高い濃度から低濃度に、暑さから寒いまで移動します。 言い換えれば、より高温のオブジェクトは、両方のオブジェクトが同じ温度になるまで冷たいオブジェクトに熱を転送します。 オブジェクトが平衡に達すると、何らかの外部の変更がない限り、それらはそこにとどまる傾向があります。

熱エネルギーが高いオブジェクトの分子は、熱エネルギーが低いオブジェクトよりも速く振動します。 動いている分子は他の分子にぶつかり、エネルギーが伝達されると動きます。 伝導は、オブジェクトが互いにぶつかる分子によって熱エネルギーを転送するときに起こることです。これは、金属スプーンを熱いお茶に浸したときに見ることができます。 茶からの分子は、thに対して振動しますE分子はスプーン内で分子を速め、スプーンを加熱します。

熱エネルギーを伝達する別の方法は対流です。 対流は、流体の動きを通じて熱が伝達されることに関係しています。対流には、自然と強制対流の2種類があります。 強制対流は、ポンプやファンなどのオブジェクトを使用して、流体を動かして熱を伝達します。強制対流の例には、対流オーブンと流体熱ラジエーターシステムが含まれます。

自然対流は、液体が2つの異なる温度を持ち、密度が異なる場合に発生します。 自然な対流の例は、ストーブで水が加熱されることです。 ストーブからの熱が水の底を加熱し、分子をより速く振動させます。 分子が振動すると、それらは膨張して密度を失い、暖かい水が上昇し、冷たい水が沈みます。 その後、冷たい水が加熱されますそして、上に上がります。 このプロセスが生成する循環電流は、対流電流と呼ばれ、天候の多くの側面に責任があります。

世界が熱エネルギーを伝達するために使用する最後の方法は放射です。 放射線では、オブジェクトは真空を介して熱エネルギーを伝達できます。これは、太陽が地球を温めるタイプの熱伝達です。 このプロセスでは、熱エネルギーは赤外線の形で伝達されます。 熱エネルギーは放射線で伝達することができますが、赤外線光線が空気のような物体を打つと熱を感じ、分子をより速く動かして加熱します。