分子レベルでの熱伝達：振動と衝突の物語
2つのオブジェクト、1つのホットと1つの風邪が接触したことを想像してください。顕微鏡レベルでは、熱伝達の展開方法は次のとおりです。
1。内部エネルギーと振動：
* ホットオブジェクト： ホットオブジェクト内の分子は、活発な動きの状態にあります。彼らはより高速で振動し、回転し、翻訳し、より多くの運動エネルギーを持っています 。
* コールドオブジェクト： コールドオブジェクトの分子は、運動エネルギーが少なく、よりゆっくりと動きます。
2。インターフェイスでの衝突：
* 2つのオブジェクトが触れると、界面の分子が衝突します。これらの衝突は完全に弾力的ではありません。つまり、いくらかのエネルギーがより熱い分子から冷たい分子に伝達されます。
*より熱い分子は、衝突中に運動エネルギーの一部をより冷たいエネルギーに伝達します。このエネルギー伝達は、熱として私たちが知覚するものです 。
3。動きと温度の上昇：
*衝突からエネルギーを受け取ったクーラー分子は、振動し、より速く移動し始めます。それらの平均運動エネルギーが増加し、温度の上昇につながります コールドオブジェクトの。
*逆に、ホットオブジェクトはエネルギーを失い、分子が減速すると冷却します。
4。伝導、対流、および放射：
熱伝達のモード（伝導、対流、または放射）は、オブジェクトの性質とそれらの間の媒体に依存します。
* 伝導： 直接接触による熱伝達。ここで、1つの分子から衝突を通じてエネルギーが次の分子に渡されます。これは固体で顕著です。
* 対流： 流体（液体またはガス）の動きを介した熱伝達。 暖かく、密度の低い液体が上昇しますが、より涼しく密度の高い液体が沈み、循環パターンが作成されます。
* 放射： 電磁波を介した熱伝達。この方法は媒体を必要とせず、太陽が地球を温める方法です。
本質的に、熱伝達は分子衝突の微視的なダンスであり、エネルギーがより速い変動分子から遅い分子に渡されます。このエネルギー伝達は温度の変化につながり、最終的に2つのオブジェクトを熱平衡にもたらします。
このプロセスは、2つのオブジェクトが同じ温度に達するまで続き、その時点で分子の平均運動エネルギーが等しくなります。 次に、それらの間の正味エネルギー移動は止まります。
