Vi vet att materia består av små partiklar som kallas atomer och molekyler. Molekyler kan existera fritt i naturen och besitter materiens alla egenskaper. Molekylerna är i rörelse och de har också attraktionskraften bland dem. På grund av rörelse har molekyler kinetisk energi och på grund av attraktionskraften har de potentiell energi. När ett ämne värms upp (eller när ett ämne absorberar värme) börjar molekyler vibrera snabbare så den kinetiska energin ökar. När ämnet kyls ner saktar molekylernas rörelse ner och därmed minskar den kinetiska energin. Den totala kinetiska energin för molekyler av ämnet kallas dess inre kinetiska energi och den totala potentiella energin för molekyler kallas dess inre potentiella energi. Summan av inre kinetisk energi och intern potentiell energi kallas ämnets totala inre energi eller värmeenergi. Den mäts i enheten joule.
I den här lektionen ska vi lära oss:
När två kroppar vid olika temperaturer hålls i kontakt flyter värme från en kropp vid hög temperatur till kroppen vid låg temperatur . Ämnets genomsnittliga kinetiska energi är ett mått på kroppens temperatur. När det sker en ökning av den genomsnittliga kinetiska energin för molekyler av ett ämne, ökar dess temperatur, och om det sker en minskning av den genomsnittliga kinetiska energin för molekyler av ett ämne, minskar dess temperatur.
Håll en stekpanna på låga. Stekpannan blir snart varm, eftersom värmen går från lågan till pannan. Ta nu bort pannan från lågan. Gradvis kommer pannan att svalna eftersom värmen överförs från pannan till omgivningen. I båda fallen strömmar värme från ett varmare föremål till ett kallare föremål.
Experiment 1: Låt säga att vi har två objekt. Objekt A med en temperatur på 100 o C och objekt B med en temperatur på 10 o C. Håll båda föremålen i kontakt med varandra.
Resultat: Värme kommer att överföras från objekt A till B tills temperaturen är densamma i båda objekten. Antag att objekt A sjunker till 50 o C och temperaturen på kallt objekt B stiger till 50 o C. Detta tillstånd är känt som termisk jämvikt. I tillståndet termisk jämvikt överförs fortfarande värmeenergin mellan dessa två objekt men nettoflödet av värmeenergi är noll.
Experiment 2: Värm vatten i en liten kastrull. Försök efter fem minuter att hålla i kastrullens handtag för att ta bort den från lågan. Vad tror du kommer att hända med dina händer? Du kommer omedelbart att ta handen från stålhandtaget. 
Din hand kommer att känna hur varm pannan är. Anledningen är att en del av värmeenergin överförs från pannan till din hand. Värme överförs från ett varmt föremål till ett kallt föremål om det finns kontakt mellan dem. Inom fysiken säger vi att överföring av värme kräver ett medium. Värmeledning är rörelsen av värme från ett objekt till ett annat som har olika temperatur när de vidrör varandra. I fasta ämnen överförs vanligtvis värmen genom ledningsprocessen.
Exempel:
Ledare och isolatorer
Leder alla ämnen värme lätt? Du måste ha observerat att den metalliska pannan för matlagning har ett plast- eller trähandtag. Du kan lyfta en het panna genom att hålla den från handtaget utan att bli skadad. Anledningen är att olika föremål leder olika mycket värmeenergi beroende på vilken typ av material de är gjorda av.
Experiment 3:
Hetta upp vatten i en liten kastrull eller en bägare. Samla några föremål som en stålsked, plastvåg, penna och avdelare. Doppa ena änden av var och en av dessa artiklar i varmt vatten. Vänta några minuter och ta sedan ut dessa artiklar en efter en genom att röra vid den nedsänkta änden. Skriv in din observation i en tabell:
| Artikel | Gjord av | Blir den andra änden varm J/N? |
| Sked av stål | Metall | Y |
| Delare | Metall | Y |
| Skala | Plast | N |
| Penna | Trä | N |
Materialet som låter värme lätt passera genom dem är värmeledare . Till exempel järn, stål, aluminium, koppar. De material som inte låter värme lätt passera genom dem är dåliga värmeledare som plast och trä. Dåliga ledare kallas isolatorer.
Vattnet och luften är dåliga värmeledare. Hur sker då värmeöverföringen i dessa ämnen? Låt oss ta reda på det!
Experiment 4: Placera handen något ovanför elden. Var försiktig. Håll händerna på säkert avstånd från lågan så att de inte bränns.
Resultat: Du kommer att känna eldens heta. Hittills har vi lärt oss att värme överförs mellan föremål när de är i kontakt med varandra, vad är det då som får våra händer att känna värmen från elden utan att röra den? Anledning: Vätskor (vätskor och gaser) molekyler besitter kinetisk energi och som vi vet beror gasens kinetiska energi på värmeenergi eller temperatur. Gasmolekylerna som är i kontakt med eld absorberar värmeenergi från elden, som ett resultat ökar den kinetiska energin hos gasmolekyler och de reser sig upp och träffar din hand. Händerna absorberar värmeenergin från dessa molekyler och du känner dig varm.
Låt oss nu se hur värmeöverföring sker i fallet med vätska:
Experiment 5: Ta en bägare och fyll den med vatten och placera den ovanför lågan.
Resultat: När vattnet värms upp blir vattnet nära lågan varmt. Varmvatten stiger upp när vattenmolekylerna blir mindre täta då de absorberar värmeenergi. Det kalla vattnet från sidorna rör sig ner mot värmekällan. Detta vatten blir också varmt och stiger och vatten från sidorna rör sig ner. Denna process fortsätter tills hela vattnet värms upp.
Detta sätt för värmeöverföring på grund av vätskors bulkrörelse är känt som konvektion.
Exempel:
När vi kommer ut i solen känner vi oss varma. Hur når värmen från solen oss? Den kan inte nå oss genom ledning eller konvektion eftersom det inte finns något medium som luft i de flesta delar av utrymmet mellan jorden och solen. Från solen kommer värmen till oss genom en annan process som kallas strålning . Värmeöverföringen genom strålning kräver inget medium. Det kan ske oavsett om ett medium är närvarande eller inte.
Varje föremål utstrålar värme. Även vår kropp ger värme till omgivningen och tar emot värme från den genom strålning. När denna värme faller på något föremål reflekteras en del av den, en del absorberas och en del kan överföras. Objektets temperatur ökar på grund av den absorberade delen av värmen.
Experiment 6: Ta två identiska metallbehållare, en i svart och den andra i vit. Häll lika stora mängder vatten i varje och låt dem stå i solen mitt på dagen i ungefär en timme.
Resultat: Mät temperaturen på vattnet i båda behållarna. Temperaturen på vattnet i den svarta behållaren är högre än i den vitfärgade behållaren. Svarta föremål är bra absorbatorer av strålning medan vita föremål är dåliga absorbatorer eller bra reflektorer av strålning.
Exempel:
