Теплопередача: конвекция, теплопроводность, излучение.

Существует несколько способов, позволяющих изменить внутреннюю энергию тела, одним из которых является теплопередача.

Теплопередача, теплообмен - это процесс, сопровождающийся переходом внутренней энергии от более нагретого к тела к менее нагретому. В момент совершения теплопередачи работа над рассматриваемой системой не производится. Теплопередача между телами происходит посредством среды. Существует три основных вида теплообмена: теплопроводность, конвекция, излучение.

Теплопроводность- это процесс передачи внутренней энергии от более нагретой части тела к менее нагретой за счет взаимодействия структурных единиц. Процесс теплопроводности в различных веществах отличается. Лучшими проводниками тепла являются металлы, самыми плохими проводниками являются газы.

К примеру, для улучшения теплоизоляционных свойств домов используют пенопласт, кирпич, вата - они имеют пористую структуру, в порах которых содержится воздух. По такому же принципу в зимний период температуру нашего тела поддерживают с помощью меха, хлопка и других материалов, которые позволяют удерживать тепло на поверхности тела и предотвращают проникновение холода.

Конвекция - это процесс передачи внутренней энергии газов и жидкостей в результате циркуляционных потоков и смешиванию теплых и холодных слоев. Этот процесс свойственный не только газам, но и жидкостям. Из-за большой силы взаимодействия между частицами твердого тела, в твердом теле конвекция не происходит.

Рассмотрим процесс нагревания воздуха в комнате отопительными батареями. Возле батареи воздух начинает нагреваться, благодаря чему расширяется и становится легче. С помощью выталкивающей силы он перемещается в верхние части комнаты. При этом холодный воздух снова поступает к батареям и с ним происходят те же процессы. Таким образом, холодные и теплые слои начинают перемещаться по комнате потоками. Батареи обязательно должны находиться в нижней части комнат, иначе конвекция происходить не будет, и теплый воздух так и останется под потолком. Кондиционер следует располагать в верхней части комнаты: он выпускает холодный воздух, который опускается вниз комнаты.

Электромагнитные волны определенной частоты имеют сравнительно большую энергию и вызывают излучение. Именно так планета Земля сохраняет тепло, полученное от Солнца. Вокруг Земли существует постоянное магнитное поле, которое вызвано изменением электрического поля. В результате этого Землю окутывают электромагнитные волны.