Wärmeübertragung ist der Vorgang, bei dem Wärme von einem Ort, an dem viel Wärme vorhanden ist, zu einem anderen Ort transportiert wird. In der Physik wird gelehrt, dass dies hauptsächlich auf drei Arten erreicht wird: Leitung, Konvektion oder Strahlung. In gewisser Weise hilft die Nutzung dieses Wissens den Menschen, die Wärmeenergie auf eine Weise zu manipulieren, die am vorteilhaftesten ist.
Das Verständnis der Prinzipien der Wärmeübertragung hilft Menschen, eine Reihe von Aktivitäten effizienter zu erledigen. Von der Bereitstellung ausreichender Wärme in einem Haus bis hin zur Bereitstellung von Optionen zum Kochen verschiedener Lebensmittel spielt die Wärmeübertragung eine entscheidende Rolle im Leben eines jeden Menschen. Die Einsatzmöglichkeiten der Wärmeübertragung sind nahezu endlos.
Leitung ist eine der gebräuchlichsten Arten, Wärme zu übertragen. Dies geschieht durch die Übertragung von Wärme durch Materie von einem Atom zum nächsten. Es tritt am häufigsten auf, wenn ein Metallstück, wie beispielsweise ein Kochlöffel, zu lange in einer heißen Flüssigkeit belassen wird. Die Hitze wandert den Löffel hinauf. Manche Materialien sind leitfähiger als andere, weshalb Metalltöpfe oft Gummigriffe haben und Kochutensilien auch in Holz- und Kunststoffvarianten erhältlich sind.
Wärmeleitung ist eine Art der Wärmeübertragung, die auch auf andere Weise leicht erlebt werden kann, beispielsweise beim Halten eines Metallstücks. Oft fühlt sich das Metall kühl an, obwohl es tatsächlich die gleiche Temperatur wie alles andere im Raum oder Bereich hat. Was wirklich stattfindet, ist eine Wärmeübertragung zwischen Ihrem Körper und dem Metall. Das Metall entzieht deiner Haut tatsächlich Wärme.
Konvektion ist die eigentliche physikalische Bewegung von Wärme in Form von Flüssigkeit oder Gas von einem Ort zum anderen. Im Allgemeinen steigt heiße Luft und Hitze im Allgemeinen auf, weshalb Dampf aus einem kochenden Topf aufsteigt. Dieses Konzept lässt sich an einem heißen Tag deutlich demonstrieren und ist für die Abmilderung der Temperaturen in der Nähe der Ozeane und der Seebrisen verantwortlich. Wenn am Nachmittag und frühen Abend warme Luft vom Land aufsteigt, dringt kühlere Luft über dem Wasser ein und nimmt ihren Platz ein, wodurch eine Brise in Richtung Ufer entsteht.
Am Morgen ist das Gegenteil der Fall. Da die Luft über dem Wasser nicht so schnell abkühlt, steigt sie morgens auf und wird durch Luft über Land ersetzt. So weht die Meeresbrise zu dieser Zeit tatsächlich in Richtung Meer.
Die andere Art der Wärmeübertragung ist Strahlung. Während viele besorgt sind, nachdem sie von den schädlichen Auswirkungen der Strahlung und ihrer Fähigkeit, Krebs zu verursachen, gehört haben, ist diese Art der Wärmeübertragung für den größten Teil der Wärme verantwortlich, die unser Planet erhält. Strahlung tritt auf, wenn Wärme über elektromagnetische Wellen durch scheinbar leere Hohlräume wandert, wie z. B. die Wärme der Sonne, die durch den Weltraum wandert. Strahlung ist für das traditionelle Backen sowie das Kochen in einem Mikrowellenherd verantwortlich.