Vedení tepla

Podle atomové teorie se pevné látky, kapaliny a plyny skládají z malých částic zvaných "atomy". Teplota materiálu měří, jak rychle se atomy pohybují, a teplo měří celkové množství energie způsobené kmitáním atomů.

K vedení může docházet, když se jedna část materiálu zahřívá. Atomy v této části vibrují rychleji a s větší pravděpodobností narazí na své sousedy. Tyto srážky způsobují, že se i tyto atomy pohybují rychleji a předávají jim tepelnou energii. Tímto způsobem se energie šíří pevným tělesem (podobně jako se energie šíří po soustavě padajících domina).

Atomový obraz také pomáhá vysvětlit, proč je vedení v pevných látkách důležitější: v pevných látkách jsou atomy blízko u sebe a nemohou se pohybovat. V kapalinách a plynech se částice mohou pohybovat kolem sebe, takže srážky jsou méně časté.

Zákon vedení tepla, známý také jako Fourierův zákon, znamená, že rychlost přenosu tepla materiálem v čase je úměrná zápornému gradientu teploty a ploše, která je k tomuto gradientu kolmá a kterou teplo proudí:

∂ Q ∂ t = - k ∮ S ∇ T ⋅ d S {\displaystyle {\frac {\partial Q}{\partial t}}=-k\oint _{S}{\nabla T\cdot \,dS}}

kde:

Q je množství předaného tepla a

t je čas, který uplyne, a

k je tepelná vodivost materiálu' a

S je plocha, kterou teplo proudí, a

T je teplota.

Tepelná vodivost se obvykle mění s teplotou, ale u některých běžných materiálů může být tato změna malá, a to ve značném rozsahu teplot.

• Přenos tepla
• Konvekce
• Tepelné záření