Come si esegue un semplice esperimento di conduzione del calore?

Il calore viene trasferito tra due oggetti che sono in contatto l'uno con l'altro per conduzione. Quando una padella contenente carne non cotta viene posta su una stufa elettrica riscaldata, i trasferimenti di calore dalla stufa alla padella e alla carne. Il trasferimento può essere rilevato come un aumento della temperatura nella carne mentre cuoce. Questa è una delle più semplici dimostrazioni di conduzione del calore.

Esistono tre forme principali di trasferimento del calore. La conduzione richiede il contatto tra le molecole degli oggetti coinvolti. La convezione e la radiazione possono trasferire il calore senza contatto fisico tra l'oggetto e la fonte di calore. In conduzione, il calore viene trasferito da una molecola all'altra, diffondendosi così gradualmente dalla fonte di calore attraverso l'intero oggetto nel tempo.

La conduzione può essere dimostrata attraverso un semplice esperimento usando oggetti domestici. Le gocce di cera possono essere posizionate a distanze uguali lungo la lunghezza del manico di una spatola metallica. Un'estremità della spatola deve essere posizionata su una fonte di calore, come una stufa. Come trasferimento di calore dalla stufa alle varie parti della spatola, le gocce di cera si sciolgono in successione, iniziando dalle gocce più vicine alla fonte di calore. La cera più lontana dalla fonte di calore si scioglie per ultima. Questo perché le molecole più vicine alla stufa si riscaldano per prime, sciogliendo così le gocce di cera più vicine a loro. Il calore viene quindi trasferito da una molecola all'altra più lontano dalla stufa fino a quando l'intera spatola viene riscaldata alla stessa temperatura della fonte di calore.