Пренос топлоте заузима поље које садржи широк спектар функција, од једноставних процеса загревања и хлађења предмета до напредних термодинамичких концепата у термичкој физици. Да бисте разумели како се пиће хлади лети или како топлота путује од сунца до Земље, морате да схватите ове основне принципе преноса топлоте на основном нивоу.
Други закон термодинамике
Други закон термодинамике каже да се топлота преноси са предмета више температуре на температуру ниже температуре. Атоми веће енергије (а самим тим и виша температура) крећу се ка нижим атомима енергије (нижа температура) како би одржали равнотежу (познату као термичка равнотежа). До преноса топлоте долази да би се одржао овај принцип када је објекат на температури различитој од другог предмета или његове околине.
Пренос топлоте кондукцијом
Када су честице материје у директном контакту, пренос топлоте врши се проводом. Суседни атоми више енергије вибрирају једни против других, што већу енергију преноси на нижу енергију, или вишу температуру на нижу температуру. Односно, атоми већег интензитета и веће топлоте ће вибрирати, премештајући тако електроне у подручја мањег интензитета и мање топлоте. Течности и гасови су мање проводљиви од чврстих тела (метали су најбољи проводници) због чињенице да су мање густи, што значи да постоји већа удаљеност између атома.
Конвекциони пренос топлоте
Конвекција описује пренос топлоте између површине и течности или гаса у покрету. Како течност или гас путују брже, повећава се конвективни пренос топлоте. Две врсте конвекције су природна и присилна. У природној конвекцији, кретање течности настаје услед врућих атома у течности, где се врући атоми крећу према горе према хладнијим атомима у ваздуху - течност се креће под утицајем гравитације. Примери за то укључују растуће облаке дима цигарета или топлоту из хаубе аутомобила која се подиже према горе. У принудној конвекцији, течност је приморана да путује преко површине помоћу вентилатора или пумпе или неког другог спољног извора.
Пренос топлоте и зрачење
Зрачење (које се не сме мешати са топлотним зрачењем) односи се на пренос топлоте кроз празан простор. Овај облик преноса топлоте се јавља без посредног медија; зрачење делује чак и у савршеном вакууму и кроз њега. На пример, енергија сунца путује кроз вакуум свемира пре него што пренос топлоте загреје Земљу.
Пренос топлоте чини саставни део образовања из релевантних предмета, као што је курикулум хемијског или машинског инжењерства. Производња и ХВАЦ (грејање, вентилација и ваздушно хлађење) примери су индустрије која се у великој мери ослања на термодинамику и принципе преноса топлоте. Термичка наука и термичка физика су виша поља образовања која се баве преносом топлоте.