Wärmeübertragung von einem Ort zum anderen kann auf verschiedene Weisen erfolgen:
Wärmeleitung:
Ein aufgrund seiner Temperatur schwingendes Atom oder Molekül stößt gegen seinen Nachbarn und regt diesen ebenfalls zum Schwingen an. Die Wärmeenergie wird durch direkten Kontakt übertragen und fließt vom wärmeren Ort zum kühleren. Diese Art der Wärmeübertragung findet in Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen statt. Bei einem Herd z. B. erreicht die Wärme das Innere eines Topfes durch die gute Wärmeleitung des Topfbodens.
Wärmeströmung, Konvektion
Die Teilchen einer Flüssigkeit oder eines Gases sind nicht an ihren Ort gebunden wie z. B. ein Metallatom im Gitter des Metallteils. In der Thermodynamik werden Flüssigkeiten und Gase deshalb auch als Fluids bezeichnet, da sie grundsätzliche Eigenschaften gemeinsam haben. Strömt in einem Fluid ein Teil mit höherer Temperatur in einen anderen Bereich, so wird gleichzeitig auch die enthaltene Wärmeenergie mittransportiert.
Man unterscheidet die freie und die erzwungene Konvektion. Ein Beispiel der
freien Konvektion ist das Aufsteigen heißer Brandgase von einem Feuer aufgrund der Dichteunterschiede zwischen den Brandgasen und der Umgebungsluft.Erzwungene Konvektion findet beispielsweise in einer Heizungsanlage statt, wenn das warme Wasser von der Therme zu den Heizkörpern gepumpt wird. Konvektion ist in Festkörpern demnach nicht möglich.
Wärmestrahlung, siehe auch → Strahlung und → Schwarzer Körper
Jede Oberfläche sendet aufgrund ihrer Eigentemperatur Strahlung aus, die von anderen Oberflächen teils reflektiert, teils absorbiert und teils transmittiert wird. Die einzelnen Anteile von Reflexion, Absorption und Transmission variieren einerseits mit dem Material, andererseits aber auch mit der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung. So ist z. B. Glas für Licht (Wellenlänge im nm–Bereich) durchlässig, für Wärmestrahlung (Wellenlänge im μm– Bereich) nicht. Falls Sie Brillenträger sind, können Sie es sehr gut an einem Feuer (Grillglut o. ä.) testen: Mit Brille kann man ohne weiteres in die intensive Glut schauen, ohne Brille bemerkt man direkt die Erwärmung der Augen. Wird die Strahlung absorbiert, nimmt der entsprechende Stoff damit auch die entsprechende Energie auf.
