Vedení tepla
Vedení tepla (neboli tepelná vodivost) je pohyb tepla z jednoho předmětu do druhého, který má jinou teplotu, když se vzájemně dotýkají. Například si můžeme zahřát ruce dotykem lahví s horkou vodou. Když se studené ruce dotknou láhve s horkou vodou, teplo proudí z teplejšího předmětu (láhve s horkou vodou) do chladnějšího (ruky). Lidé vyrábějí věci s různou tepelnou vodivostí, například nádobí pro ohřev věcí nebo izolované nádoby, které udržují horké věci horké nebo studené věci studené.
Dalšími způsoby přenosu tepla jsou tepelné záření a/nebo konvekce. Obvykle probíhá více těchto procesů současně.
Dotykem lahve s horkou vodou získáme teplo vedením.
Mikroskopické vysvětlení
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
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.
Lineární tok tepla
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to vedení tepla?
Odpověď: Vedení tepla je přenos tepla mezi dvěma předměty o různých teplotách, když se vzájemně dotýkají.
Otázka: Může k vedení tepla docházet mezi předměty o stejné teplotě?
Odpověď: Ne, k vedení tepla dochází pouze mezi objekty, které mají různou teplotu.
Otázka: Jaký je příklad vedení tepla?
Odpověď: Příkladem vedení tepla je zahřívání rukou dotykem lahve s horkou vodou. Když se studenější ruce dotknou teplejší láhve s vodou, teplo proudí z teplejšího předmětu do studenějšího.
Otázka: Jaké materiály mají různou tepelnou vodivost?
Odpověď: Nádobí může být vyrobeno z materiálů s různou tepelnou vodivostí, stejně jako izolované nádoby na horké nebo studené předměty.
Otázka: Existují i jiné způsoby přenosu tepla než vedení?
Odpověď: Ano, teplo se může přenášet také sáláním a konvekcí.
Otázka: Probíhají všechny procesy přenosu tepla odděleně?
Odpověď: Ne, obvykle probíhá více těchto procesů přenosu tepla (vedení, sálání a konvekce) současně.
Otázka: Může k přenosu tepla docházet ve vakuu?
Odpověď: Ano, k přenosu tepla sáláním může docházet i ve vakuu. Tímto způsobem se teplo ze Slunce dostává na Zemi.
