1。伝導:
* 定義: 異なる温度での物質間の直接接触による熱の移動。
* 例: その上に置かれた食物に熱を伝える熱い鍋。
* メカニズム: 熱伝達は、高温および低温物質の分子間の衝突により発生します。より熱い分子はより高い運動エネルギーを持ち、衝突を通じてその一部をより冷たい分子に移します。
2。対流:
* 定義: 流体(液体またはガス)の動きを通る熱の移動。
* 例: ヒーター付きの部屋で暖かい空気の上昇と冷たい空気が沈んでいます。
* メカニズム: 暖かい液体は密度が低くなり、上昇しますが、冷たい液体は密度が高く沈みます。これにより、熱エネルギーを伝達して、流体の動きの連続サイクルが作成されます。
3。放射:
* 定義: 培地がない場合でも、電磁波を通る熱の伝達。
* 例: 地球を温める太陽、または加熱された金属放射熱。
* メカニズム: 電磁波はエネルギーを運び、オブジェクトを打つと、エネルギーを吸収して熱エネルギーに変換できます。
4。位相の変更:
* 定義: 熱エネルギーは、融解、凍結、沸騰、凝縮など、相変化中に変換できます。
* 例: 氷の融解には、水分子を固体状態で一緒に保持する結合を破壊するためにエネルギー入力が必要です。
* メカニズム: 位相の変化中、エネルギーは吸収または放出され、物質の内部エネルギーが変化します。
5。作業:
* 定義: 熱エネルギーは、ガスを拡大してエンジンに電力を供給するなど、作業を実行するために使用できます。
* 例: 蒸気エンジンは、蒸気の熱エネルギーを使用して機械的な作業を行います。
* メカニズム: 作業は、力が距離にわたってオブジェクトを移動するときに行われます。熱エネルギーは、作業を実行するために機械的エネルギーに変換できます。
熱エネルギー変換の例:
* キャンプファイヤー: 木材燃焼、熱エネルギーに変換される化学エネルギーを放出し、周囲の空気と物体を加熱します。
* 発電所: 化石燃料は燃やされて熱を発生させます。これは、蒸気を生産し、タービンを駆動して電力を生成するために使用されます。
* 冷蔵庫: 冷蔵庫は、冷媒を使用して内側から熱を吸収し、外側に放出し、寒い環境から暖かい環境に熱エネルギーを移します。
熱エネルギーは内部エネルギーの一形態であり、これらの変換はしばしば相互接続され、同時に発生することに注意することが重要です。