תוֹכֶן
אם אי פעם תפסת את ידית המתכת של הסיר שמתחממת על מדורה, חווית כאב בהעברת חום. ישנן ארבע דרכים בהן החום מועבר מאובייקט אחד למשנהו: הולכה, קרינה, הסעה וקידום. החום כמעט תמיד זורם מאובייקט הטמפרטורה הגבוה יותר לתחתון, ומשנה את האנרגיה הפנימית של שני האובייקטים בתהליך. ההבדל העיקרי בין העברות חום להסעה הוא כיוון ההחלפה.
העברת חום הסעה
העברת חום הסעה כוללת העברת חום דרך תנועת החלקיקים של המדיום. המדיום הזה חייב להיות גז או נוזל, ובכך לאפשר תנועה. הסעה מעביר תמיד חום במישור האנכי. תנועה זו מונעת על ידי וריאציות בצפיפות המדיום, ולכן, ציפה. חלקיקים מחוממים מתרחבים וגורמים להם לרדת בצפיפות; חלקיקים אלה הופכים ליותר טובים מאשר חלקיקים מסביב, וגורמים להם לעלות. עם עלייתם, החום שלהם מועבר לחלקים קרירים יותר של המדיום שנמצא מעליהם.
דוגמאות להסעה
העברת חום הסעה מתרחשת כאשר מחממים סיר מים. ככל שמולקולות המים הקרובות ביותר למקור החום מתחממות, הן מתרחבות. התרחבות זו מורידה את צפיפותם והם מתחילים לעלות; זה מה שגורם למים בסיר לרתיחה. האווירה מספקת גם דוגמא להעברת חום הסעה. כאשר חבילת אוויר מתחממת על ידי אנרגיה סולארית - העברת חום בקרינה - מנות האוויר מתרחבת, ומורידה את צפיפותה. זה מגביר את הציפה שלו וגורם לו לעלות באטמוספרה. זה מייצר אווירה לא יציבה עם זרימת אוויר אנכית.
העברת חום בחום
העברת חום מקדימה שונה מהסעה בכך שתנועת החום מוגבלת למישור האופקי. סוג זה של העברת חום אינו מופעל על ידי וריאציות בצפיפות, אלא דורש כוח חיצוני, כמו רוח או זרמים, כדי להעביר את חלקיקי המדיום. כאשר החלקיקים עוברים אופקית למערכות החמות או הקרות יותר, מועבר חום.
דוגמאות לטיפולים
הדוגמה העיקרית להעברת חום מקדמת היא תנועה של חזיתות מטאורולוגיות. חזיתות אלה מייצגות מסות אוויר של אוויר קר או חם המועברים אופקית על פני השטח על ידי רוחות; כאשר המוני האוויר הללו נתקלים באוויר חם או קריר יותר, מחליפים חום בין המערכות. זרמי אוקיינוס הם דוגמא נוספת להעברת חום בחיזוי. במקום אנכית, הזרמים מזיזים מים חמים או קרים בכיוונים אופקיים. כאשר מים אלה מתקשרים עם אזורים חמים יותר או קרירים יותר, מחליפים חום ביניהם.
סוגים אחרים של העברת חום
יתר סוגי העברות החום הם הולכה וקרינה. הולכה מעבירה חום מאובייקט אחד למשנהו ללא תנועה; התה מועבר ממולקולה למולקולה. סוג זה של העברת חום מתרחש רק במוצקים; הידית של סיר חם היא דוגמה להולכה. העברת חום קרינה כוללת העברת חום על ידי גלי אנרגיה אלקטרומגנטיים. דוגמא לקרינה היא אור השמש; כאשר גלים אלה פוגעים בחלקיקים אחרים הם גורמים להם לרטוט, או להתחמם.