Τι είναι η μεταφορά θερμότητας;

Η μεταφορά θερμότητας είναι η διαδικασία μεταφοράς θερμότητας από μια τοποθεσία όπου υπάρχει πολλή θερμότητα σε μια άλλη τοποθεσία. Στη φυσική, διδάσκεται ότι αυτό επιτυγχάνεται κυρίως με έναν από τους τρεις τρόπους: αγωγιμότητα, μεταφορά ή ακτινοβολία. Κατά κάποιο τρόπο, η χρήση αυτής της γνώσης βοηθά τους ανθρώπους να χειριστούν τη θερμική ενέργεια με τρόπους που είναι πιο ωφέλιμοι.
Η κατανόηση των αρχών πίσω από τη μεταφορά θερμότητας βοηθά τους ανθρώπους να κάνουν μια σειρά από δραστηριότητες πιο αποτελεσματικά. Από την παροχή επαρκούς θερμότητας σε ένα σπίτι έως την παροχή επιλογών για το μαγείρεμα διαφόρων φαγητών, η μεταφορά θερμότητας παίζει ζωτικό ρόλο στη ζωή όλων μας. Οι χρήσεις της μεταφοράς θερμότητας είναι σχεδόν ατελείωτες.

Η αγωγιμότητα είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους τρόπους μεταφοράς θερμότητας. Αυτό γίνεται με τη μεταφορά θερμότητας μέσω της ύλης από το ένα άτομο στο άλλο. Εμφανίζεται πιο συχνά όταν ένα κομμάτι μετάλλου, όπως ένα κουτάλι μαγειρέματος, αφήνεται πολύ καιρό σε ένα ζεστό υγρό. Η θερμότητα θα ταξιδέψει μέχρι το κουτάλι. Ορισμένα υλικά είναι πιο αγώγιμα από άλλα, γι’ αυτό και τα μεταλλικά δοχεία έχουν συχνά λαστιχένιες λαβές και γιατί τα μαγειρικά σκεύη κυκλοφορούν επίσης σε ποικιλίες ξύλου και πλαστικού.

Η αγωγιμότητα είναι ένας τύπος μεταφοράς θερμότητας που μπορεί επίσης να βιωθεί εύκολα με άλλους τρόπους, όπως όταν κρατάτε ένα κομμάτι μετάλλου. Συχνά, το μέταλλο θα αισθάνεται δροσερό στην αφή, παρόλο που είναι στην πραγματικότητα η ίδια θερμοκρασία με οτιδήποτε άλλο στο δωμάτιο ή στην περιοχή. Αυτό που πραγματικά συμβαίνει είναι μια μεταφορά θερμότητας μεταξύ του σώματός σας και του μετάλλου. Το μέταλλο στην πραγματικότητα αφαιρεί τη θερμότητα από το δέρμα σας.

Συναγωγή είναι η πραγματική φυσική κίνηση της θερμότητας από τη μια θέση στην άλλη με τη μορφή υγρού ή αερίου. Γενικά ο ζεστός αέρας και γενικά η ζέστη ανεβαίνει, γι’ αυτό ανεβαίνει ο ατμός από μια κατσαρόλα που βράζει. Αυτή η ιδέα μπορεί να αποδειχθεί ξεκάθαρα σε μια ζεστή μέρα και είναι υπεύθυνη για τη συγκράτηση των θερμοκρασιών κοντά στους ωκεανούς και το αεράκι. Καθώς ο θερμός αέρας ανεβαίνει από τη στεριά το απόγευμα και νωρίς το βράδυ, ο ψυχρότερος αέρας πάνω από το νερό εισέρχεται και παίρνει τη θέση του, προκαλώντας ένα αεράκι προς την ακτή.

Το αντίθετο συμβαίνει το πρωί. Δεδομένου ότι ο αέρας πάνω από το νερό δεν ψύχεται τόσο γρήγορα, ανεβαίνει το πρωί και αντικαθίσταται από αέρα στην ξηρά. Έτσι, η θαλάσσια αύρα φυσά προς τη θάλασσα εκείνη την ώρα.
Ο άλλος τύπος μεταφοράς θερμότητας είναι η ακτινοβολία. Ενώ πολλοί έχουν ανησυχήσει όταν άκουσαν για τις κακές επιπτώσεις της ακτινοβολίας και την ικανότητά της να προκαλεί καρκίνο, αυτός ο τύπος μεταφοράς θερμότητας είναι υπεύθυνος για το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας που δέχεται ο πλανήτης μας. Η ακτινοβολία συμβαίνει όταν η θερμότητα ταξιδεύει μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων μέσα από φαινομενικά άδεια κενά, όπως η θερμότητα του ήλιου που ταξιδεύει στο διάστημα. Η ακτινοβολία είναι υπεύθυνη για το παραδοσιακό ψήσιμο καθώς και για το μαγείρεμα σε φούρνο μικροκυμάτων.