伝導:
- 接触中の2つのオブジェクトまたは表面の温度が異なると、伝導による熱伝達が発生します。熱は、より熱いオブジェクトから、直接的な物理的接触を通じて冷たいオブジェクトに流れます。
- 伝導における熱伝達のパターンは、関与する材料の熱伝導率によって決定されます。金属などの熱伝導率が高い材料は、熱がより簡単に流れるようになりますが、絶縁体などの熱伝導率が低い材料は熱の流れに抵抗します。
対流:
- 対流とは、加熱された液体の動きを介した熱の移動です。液体とガスの両方で発生します。
- 対流では、密度が低いために暖かい流体が上昇しますが、涼しい流体は沈み、対流電流が生成されます。
- 対流における熱伝達のパターンは、流体のダイナミクスと温度差に依存します。多くの場合、対流細胞またはプルームの形成を伴い、熱が上昇し、涼しい液体が降ります。
放射:
- 放射線には、電磁波による熱の伝達が含まれます。それは真空全体でも発生し、物理的な接触や物質の動きは必要ありません。
- 放射線における熱伝達のパターンは、熱放射の法則によって支配されています。熱は、逆二乗法に従って、熱源からのすべての方向に放射されます(源からの距離の平方に強度が減少します)。
これらのメカニズムには異なるパターンがありますが、実際のシナリオでは共存して相互作用することもできます。たとえば、部屋では、ヒーターからの熱は、伝導(触れることで)、対流(気流を介して)、および放射(オブジェクトや表面に吸収される)を介して伝達できます。支配的なパターンは、関連する特定のシステムと条件に依存します。