Šilumos perdavimas vyksta trimis pagrindiniais mechanizmais: laidumu, kai griežtai vibruojančios molekulės perduoda savo energiją kitoms molekulėms su mažesne energija; konvekcija, kai dėl skysčio masės judėjimo atsiranda srovės ir sūkuriai, skatinantys maišymąsi ir šilumos energijos paskirstymą; ir radiacija, kai karštas kūnas skleidžia energiją, kuri elektromagnetinėmis bangomis gali veikti kitą sistemą. Konvekcija ir laidumas yra du ryškiausi skysčių ir dujų šilumos perdavimo būdai.
Bendrasis dirigavimas
Laidumas paprastai vyksta kietose dalyse. Elektrinės viryklės viršuje naudojamas laidus šilumos perdavimas, kad puodas su vandeniu užvirtų: šilumos energija perduodama iš karšto degiklio į vėsų puodą, todėl vandens temperatūra pakyla. Laidumas vyksta dėl molekulių vibracijos. Kietoje medžiagoje atomai, labai sandariai išdėstyti į groteles panašiose struktūrose, turi labai mažai laisvės judėti erdvėje. Degikliui įkaitus, didėjant jų energijai, metalo atomai pradeda vis greičiau virpėti. Ant degiklio uždėdami vėsų puodą su vandeniu, sukuriate temperatūros gradientą - vietą, kur šiluma teka. Kadangi energija teka nuo karštų daiktų iki vėsesnių dalykų, vibruojantys degiklio atomai dalį savo šilumos perduoda atomams, kurie sudaro jūsų vandens puodo metalą. Tai sukelia puodo atomų virpėjimą, perduodant jų energiją vandeniui.
Laidumas dujose ir skysčiuose
Laidumas yra labiau būdingas kietosioms medžiagoms, tačiau iš esmės tai gali įvykti skysčiuose ir dujose, ir taip atsitinka, tik ne labai gerai. Kadangi skysčių molekulės turi didesnę judėjimo laisvę nei kietosios medžiagos, yra mažesnė tikimybė, kad vibruojančios molekulės susidurs su kita ir perduos energiją visame skystyje. Iš tikrųjų oras yra toks prastas laidininkas, kad jis naudojamas namų apšiltinimui. Kai kuriuose energiją taupančiuose languose tarp jų yra „oro erdvės“, kurios sukuria oro kišenę tarp namo vidaus ir šalto lauko oro. Kadangi oras mažai praleidžia šilumą, namuose lieka daugiau šilumos, nes dėl oro sunku šiai šilumos energijai išeiti į lauką.
Konvekcija
Konvekcija yra pats efektyviausias ir įprasčiausias būdas šilumai perduoti skysčiais ir dujomis. Jis įvyksta, kai kai kurie skysčio regionai tampa karštesni nei kiti, todėl jį judančios skysčio srovės tą šilumą paskirsto tolygiau. Pagalvokite apie namą žiemos metu. Galbūt pastebėjote, kad palėpėje visada yra labai šilta, o rūsyje paprastai būna vėsu. Taip atsitinka todėl, kad kai oras įkaista, jis tampa lengvas, todėl jis juda aukštyn link lubų. Šaltas oras yra daug sunkesnis ir krinta ant grindų. Kai karštas oras juda prie lubų ir krinta šaltas oras, šie du oro tipai susiduria ir maišosi, sukeldami šiluma iš šiltos rankos perduodama į vėsesnį orą ir taip paskirstoma šiluma visame kambaryje.
Spinduliavimas
Spinduliavimas įvyksta, kai kūnas pakankamai įkaista, kad skleistų elektromagnetinę energiją. Saulė yra klasikinis radiacinio šilumos perdavimo pavyzdys: ji yra labai toli kosmose, tačiau ji yra pakankamai karšta, kad pajustumėte jos šilumą. Jūs jaučiate šią šilumą dėl radiacijos, ir net vėsią dieną saulė jaučiasi šilta. Elektromagnetinė energija gali keliauti per tuščią erdvę ir gali sukelti tikslinį objektą iš tolo. Skysčiuose ir dujose radiacinis šilumos perdavimas dažniausiai nevyksta.