A transferência de calor ocupa um campo que compreende uma ampla gama de funções, desde os processos simples de aquecimento e resfriamento de objetos até conceitos termodinâmicos avançados em física térmica. Para entender como uma bebida esfria durante o verão ou como o calor viaja do sol para a Terra, você deve apreender esses princípios básicos de transferência de calor em um nível fundamental.

Segunda Lei da Termodinâmica - < A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que o calor é transferido de um objeto de temperatura mais alta para uma temperatura mais baixa. Os átomos de energia mais elevada (e, portanto, a temperatura mais alta) se movem em direção aos átomos de energia mais baixa (temperatura mais baixa), a fim de manter o equilíbrio (conhecido como equilíbrio térmico). A transferência de calor ocorre para manter este princípio quando um objeto está a uma temperatura diferente de outro objeto ou seus arredores.

Transferência de Calor por Condução

Quando partículas de matéria estão em contato direto, o calor transferências por meio de condução. Os átomos adjacentes de energia mais alta vibram um contra o outro, o que transfere a energia mais alta para a energia mais baixa, ou uma temperatura mais alta para uma temperatura mais baixa. Ou seja, os átomos de maior intensidade e maior calor vão vibrar, movendo os elétrons para áreas de menor intensidade e menor calor. Fluidos e gases são menos condutores que sólidos (metais são os melhores condutores) devido ao fato de serem menos densos, significando que há uma distância maior entre os átomos.

Transferência de calor por convecção

A convecção descreve a transferência de calor entre uma superfície e um líquido ou gás em movimento. À medida que o fluido ou gás percorre mais rápido, a transferência de calor por convecção aumenta. Dois tipos de convecção são convecção natural e convecção forçada. Na convecção natural, o movimento fluido resulta dos átomos quentes no fluido, onde os átomos quentes se movem para cima em direção aos átomos mais frios no ar - o fluido se move sob a influência da gravidade. Exemplos disso incluem as nuvens crescentes de fumaça de cigarro ou o calor do capô de um carro que sobe para cima. Na convecção forçada, o fluido é forçado a viajar sobre a superfície por um ventilador ou bomba ou alguma outra fonte externa.

Transferência de Calor e Radiação

Radiação (não deve ser confundida com radiação térmica) refere-se à transferência de calor através do espaço vazio. Esta forma de transferência de calor ocorre sem um meio interveniente; A radiação funciona mesmo em e através de um vácuo perfeito. Por exemplo, a energia do sol viaja através do vácuo do espaço antes que a transferência de calor aqueça a Terra.

A transferência de calor é parte integrante da educação em assuntos relevantes, como no currículo de engenharia química ou mecânica. . Fabricação e HVAC (aquecimento, ventilação e refrigeração a ar) são exemplos de indústrias que dependem fortemente da termodinâmica e dos princípios da transferência de calor. A ciência térmica e a física térmica são campos de educação superior que lidam com a transferência de calor.