1. Conducción:
* Cómo funciona: La transferencia de calor por conducción ocurre cuando dos sustancias a diferentes temperaturas están en contacto directo. La energía térmica se transfiere de la sustancia más caliente a la más fría a través de la vibración de las moléculas.
* en sólidos: La conducción es la forma más eficiente de transferir calor. Las moléculas bien empaquetadas en sólidos pasan fácilmente las vibraciones, lo que permite una transferencia rápida de calor. Los metales son excelentes conductores debido a sus electrones libres, que contribuyen a la transferencia de calor.
* en líquidos: La conducción ocurre en líquidos, pero es menos eficiente que en los sólidos porque las moléculas están más libremente empaquetadas y tienen una mayor libertad de movimiento.
* en gases: La conducción es la menos eficiente en gases porque las moléculas están muy separadas y las colisiones ocurren con menos frecuencia.
2. Convección:
* Cómo funciona: La transferencia de calor por convección ocurre cuando el calor se transfiere a través del movimiento de un fluido (líquido o gas). A medida que se calienta un líquido, se vuelve menos denso y se eleva, mientras que el fluido más fresco y más denso se hunde. Esto crea un ciclo de movimiento que transfiere el calor.
* en líquidos: La convección es un factor significativo en los líquidos. El agua caliente aumenta, mientras que el agua fría se hunde, crea corrientes que distribuyen calor.
* en gases: La convección es crucial para la transferencia de calor en el aire. El aire caliente aumenta, creando corrientes ascendentes, mientras que el aire más frío se hunde, lo que conduce a las corrientes descendentes. Así es como se forman los patrones de viento y clima.
* Convección en sólidos: Los sólidos no experimentan convección porque sus moléculas están fijas en su lugar.
3. Radiación:
* Cómo funciona: La transferencia de calor por radiación no requiere ningún medio. Es la transferencia de energía a través de ondas electromagnéticas, como los rayos del sol. Cualquier objeto con una temperatura por encima de la radiación cero absoluta.
* en sólidos, líquidos y gases: La radiación es relevante para todos los estados de la materia. Las superficies más oscuras y ásperas absorben y emiten más radiación que las superficies más claras y suaves.
Aquí hay una tabla que resume los puntos clave:
| Mecanismo | Sólidos | Líquidos | Gases |
| --- | --- | --- | --- |
| conducción | Muy eficiente | Menos eficiente | Menos eficiente |
| convección | No aplicable | Significativo | Significativo |
| radiación | Relevante | Relevante | Relevante |
Nota importante: En la mayoría de los escenarios prácticos, los tres métodos de transferencia de calor trabajan juntos hasta cierto punto, aunque un mecanismo podría ser dominante dependiendo de la situación específica.
