हीट ट्रांसफर

हीट ट्रांसफर थर्मल इंजीनियरिंग का एक अनुशासन है जो भौतिक प्रणालियों के बीच थर्मल ऊर्जा (गर्मी) के उत्पादन, उपयोग, रूपांतरण और विनिमय से संबंधित है। ऊष्मा स्थानांतरण को विभिन्न तंत्रों में वर्गीकृत किया जाता है, जैसे थर्मल चालन, संवहन (गर्मी हस्तांतरण), थर्मल विकिरण, और चरण परिवर्तनों द्वारा ऊर्जा का स्थानांतरण। गर्मी हस्तांतरण प्राप्त करने के लिए इंजीनियर विभिन्न रासायनिक प्रजातियों के द्रव्यमान के स्थानांतरण (संवहन के रूप में बड़े पैमाने पर स्थानांतरण), या तो ठंडा या गर्म, पर भी विचार करते हैं। हालाँकि इन तंत्रों की अलग-अलग विशेषताएँ हैं, वे अक्सर एक ही प्रणाली में एक साथ घटित होते हैं।

ऊष्मा चालन, जिसे प्रसार भी कहा जाता है, दो प्रणालियों के बीच की सीमा के माध्यम से कणों (जैसे अणु) या क्वासिपार्टिकल्स (जैसे जाली तरंगें) की गतिज ऊर्जा का प्रत्यक्ष सूक्ष्म आदान-प्रदान है। जब कोई वस्तु किसी अन्य पिंड या उसके परिवेश से भिन्न तापमान पर होती है, तो ऊष्मा प्रवाहित होती है जिससे पिंड और परिवेश एक ही तापमान पर पहुंच जाते हैं, जिस बिंदु पर वे थर्मल संतुलन में होते हैं। इस तरह का सहज ताप स्थानांतरण हमेशा उच्च तापमान वाले क्षेत्र से कम तापमान वाले दूसरे क्षेत्र में होता है, जैसा कि थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम में वर्णित है।

ऊष्मा संवहन तब होता है जब किसी तरल पदार्थ (गैस या तरल) का थोक प्रवाह तरल पदार्थ के माध्यम से अपनी गर्मी ले जाता है। सभी संवहन प्रक्रियाएं गर्मी को आंशिक रूप से प्रसार द्वारा भी स्थानांतरित करती हैं। तरल पदार्थ का प्रवाह बाहरी प्रक्रियाओं द्वारा, या कभी-कभी (गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों में) उछाल बलों द्वारा मजबूर किया जा सकता है, जब तापीय ऊर्जा तरल पदार्थ का विस्तार करती है (उदाहरण के लिए आग के ढेर में), इस प्रकार इसके स्वयं के स्थानांतरण को प्रभावित करती है। बाद वाली प्रक्रिया को अक्सर प्राकृतिक संवहन कहा जाता है। पूर्व प्रक्रिया को अक्सर मजबूर संवहन कहा जाता है। इस मामले में, पंप, पंखे या अन्य यांत्रिक साधनों का उपयोग करके द्रव को प्रवाहित करने के लिए मजबूर किया जाता है।

थर्मल विकिरण निर्वात या किसी पारदर्शिता (ऑप्टिक्स) ऑप्टिकल माध्यम (ठोस या तरल या गैस) के माध्यम से होता है। यह समान नियमों द्वारा नियंत्रित फोटॉन या विद्युत चुम्बकीय तरंगों के माध्यम से ऊर्जा का स्थानांतरण है।

अवलोकन
ताप अंतरण तापमान अंतर के परिणामस्वरूप सामग्रियों (ठोस/तरल/गैस) के बीच आदान-प्रदान की जाने वाली ऊर्जा है। थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा वह कार्य की मात्रा है जो एक थर्मोडायनामिक प्रणाली कर सकती है। तापीय धारिता  एक थर्मोडायनामिक क्षमता है, जिसे अक्षर H द्वारा निर्दिष्ट किया गया है, जो सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा (U) और दबाव (P) और आयतन (V) के उत्पाद का योग है। जूल ऊर्जा, कार्य या ऊष्मा की मात्रा मापने की एक इकाई है।

राज्य के कार्यों के विपरीत, ऊष्मा स्थानांतरण एक प्रक्रिया फ़ंक्शन (या पथ फ़ंक्शन) है; इसलिए, थर्मोडायनामिक प्रक्रिया में स्थानांतरित गर्मी की मात्रा जो थर्मोडायनामिक प्रणाली की थर्मोडायनामिक अवस्था को बदलती है, वह प्रक्रिया कैसे होती है, इस पर निर्भर करती है, न कि केवल प्रक्रिया की प्रारंभिक और अंतिम स्थिति के बीच के शुद्ध अंतर पर।

थर्मोडायनामिक और मैकेनिकल इंजीनियरिंग हीट ट्रांसफर की गणना गर्मी हस्तांतरण गुणांक, गर्मी प्रवाह और गर्मी के प्रवाह के लिए थर्मोडायनामिक ड्राइविंग बल के बीच आनुपातिकता (गणित) के साथ की जाती है। ऊष्मा प्रवाह किसी सतह के माध्यम से ऊष्मा-प्रवाह का एक मात्रात्मक, सदिश प्रतिनिधित्व है। इंजीनियरिंग संदर्भों में, ऊष्मा शब्द को तापीय ऊर्जा के पर्याय के रूप में लिया जाता है। इस प्रयोग की उत्पत्ति निकोलस लियोनार्ड सादी कार्नोट#एक द्रव (कैलोरी) के रूप में ऊष्मा की ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम से हुई है जिसे विभिन्न कारणों से स्थानांतरित किया जा सकता है, और यह आम लोगों की भाषा और रोजमर्रा की जिंदगी में भी आम है।

तापीय ऊर्जा (थर्मल चालन#फूरियर का नियम|फूरियर का नियम), यांत्रिक गति (न्यूटोनियन द्रव|तरल पदार्थ के लिए न्यूटन का नियम), और द्रव्यमान स्थानांतरण (फिक के प्रसार के नियम) के लिए परिवहन परिघटना समीकरण समान हैं, और किसी एक से दूसरे में रूपांतरण की भविष्यवाणी को सुविधाजनक बनाने के लिए इन तीन परिवहन प्रक्रियाओं के बीच समानताएं विकसित की गई हैं।

थर्मल इंजीनियरिंग गर्मी हस्तांतरण के उत्पादन, उपयोग, रूपांतरण, भंडारण और विनिमय से संबंधित है। वैसे तो, अर्थव्यवस्था के लगभग हर क्षेत्र में ऊष्मा स्थानांतरण शामिल है। ऊष्मा स्थानांतरण को विभिन्न तंत्रों में वर्गीकृत किया जाता है, जैसे थर्मल चालन, संवहन (गर्मी हस्तांतरण), थर्मल विकिरण, और चरण परिवर्तनों द्वारा ऊर्जा का स्थानांतरण।

तंत्र
ऊष्मा स्थानांतरण के मूलभूत तरीके हैं:


 * संवहन
 * संवहन एक तरल पदार्थ का एक स्थान से दूसरे स्थान तक परिवहन तंत्र है, और यह उस तरल पदार्थ की गति (भौतिकी) और संवेग पर निर्भर करता है।


 * ऊष्मीय चालन या ऊष्मा चालन
 * भौतिक संपर्क में रहने वाली वस्तुओं के बीच ऊर्जा का स्थानांतरण। तापीय चालकता किसी पदार्थ का ऊष्मा संचालन करने का गुण है और इसका मूल्यांकन मुख्य रूप से ऊष्मा चालन के संदर्भ में किया जाता है#फूरियर.27s नियम|ऊष्मा संचालन के लिए फूरियर का नियम।


 * संवहन (गर्मी स्थानांतरण)
 * द्रव गति के कारण किसी वस्तु और उसके वातावरण के बीच ऊर्जा का स्थानांतरण। औसत तापमान संवहनी ताप हस्तांतरण से संबंधित गुणों के मूल्यांकन के लिए एक संदर्भ है।


 * ऊष्मीय विकिरण
 * विद्युत चुम्बकीय विकिरण के उत्सर्जन द्वारा ऊर्जा का स्थानांतरण।

संवहन
पदार्थ को स्थानांतरित करके, ऊर्जा-जिसमें तापीय ऊर्जा भी शामिल है-किसी गर्म या ठंडी वस्तु के भौतिक स्थानांतरण द्वारा एक स्थान से दूसरे स्थान तक ले जाया जाता है। यह एक बोतल में गर्म पानी रखने और बिस्तर को गर्म करने, या बदलती समुद्री धाराओं में हिमखंड के हिलने जितना सरल हो सकता है। एक व्यावहारिक उदाहरण थर्मल हाइड्रोलिक्स है। इसे सूत्र द्वारा वर्णित किया जा सकता है: $$\phi_q = v \rho c_p \Delta T$$ कहाँ
 * $$\phi_q$$ ऊष्मा प्रवाह (W/m) है2),
 * $$\rho$$ घनत्व (किग्रा/मीटर) है3),
 * $$c_p$$ स्थिर दबाव पर ऊष्मा क्षमता है (J/kg·K),
 * $$\Delta T$$ तापमान में अंतर है (K),
 * $$v$$ वेग (एम/एस) है.

चालन
सूक्ष्म पैमाने पर, गर्मी का संचालन तब होता है जब गर्म, तेजी से घूमने वाले या कंपन करने वाले परमाणु और अणु पड़ोसी परमाणुओं और अणुओं के साथ बातचीत करते हैं, जिससे उनकी कुछ ऊर्जा (गर्मी) इन पड़ोसी कणों में स्थानांतरित हो जाती है। दूसरे शब्दों में, जब आसन्न परमाणु एक-दूसरे के विरुद्ध कंपन करते हैं, या जब इलेक्ट्रॉन एक परमाणु से दूसरे परमाणु में जाते हैं, तो ऊष्मा चालन द्वारा स्थानांतरित होती है। चालन किसी ठोस के भीतर या थर्मल संपर्क में ठोस वस्तुओं के बीच गर्मी हस्तांतरण का सबसे महत्वपूर्ण साधन है। तरल पदार्थ-विशेषकर गैसें-कम प्रवाहकीय होते हैं। थर्मल संपर्क चालन संपर्क में ठोस निकायों के बीच गर्मी संचालन का अध्ययन है। कणों की गति के बिना ऊष्मा को एक स्थान से दूसरे स्थान तक स्थानांतरित करने की प्रक्रिया को चालन कहा जाता है, जैसे पानी के ठंडे गिलास पर हाथ रखने पर - गर्मी गर्म त्वचा से ठंडे गिलास में संचालित होती है, लेकिन यदि हाथ कांच से कुछ इंच की दूरी पर रखने पर, थोड़ा चालन घटित होगा क्योंकि हवा ऊष्मा की कुचालक होती है। स्थिर अवस्था चालन चालन का एक आदर्श मॉडल है जो तब होता है जब चालन को चलाने वाला तापमान अंतर स्थिर होता है, ताकि एक समय के बाद, चालन वस्तु में तापमान का स्थानिक वितरण और न बदले (फूरियर का नियम देखें)। स्थिर अवस्था चालन में, एक खंड में प्रवेश करने वाली ऊष्मा की मात्रा बाहर निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा के बराबर होती है, क्योंकि तापमान में परिवर्तन (ऊष्मा ऊर्जा का एक माप) शून्य होता है। स्थिर अवस्था चालन का एक उदाहरण ठंडे दिन में गर्म घर की दीवारों के माध्यम से गर्मी का प्रवाह है - घर के अंदर उच्च तापमान बनाए रखा जाता है और, बाहर, तापमान कम रहता है, इसलिए प्रति इकाई समय में गर्मी का स्थानांतरण एक के करीब रहता है। दीवार में इन्सुलेशन द्वारा निर्धारित स्थिर दर और दीवारों में तापमान का स्थानिक वितरण समय के साथ लगभग स्थिर रहेगा।

क्षणिक संचालन (हीट समीकरण देखें) तब होता है जब किसी वस्तु के भीतर का तापमान समय के साथ बदलता है। क्षणिक प्रणालियों का विश्लेषण अधिक जटिल है, और ताप समीकरण के विश्लेषणात्मक समाधान केवल आदर्श मॉडल प्रणालियों के लिए मान्य हैं। व्यावहारिक अनुप्रयोगों की जांच आम तौर पर संख्यात्मक तरीकों, सन्निकटन तकनीकों या अनुभवजन्य अध्ययन का उपयोग करके की जाती है।

संवहन
तरल पदार्थ का प्रवाह बाहरी प्रक्रियाओं द्वारा, या कभी-कभी (गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों में) उछाल बलों द्वारा मजबूर किया जा सकता है, जब तापीय ऊर्जा तरल पदार्थ का विस्तार करती है (उदाहरण के लिए आग के ढेर में), इस प्रकार इसके स्वयं के स्थानांतरण को प्रभावित करती है। बाद वाली प्रक्रिया को अक्सर प्राकृतिक संवहन कहा जाता है। सभी संवहन प्रक्रियाएं गर्मी को आंशिक रूप से प्रसार द्वारा भी स्थानांतरित करती हैं। संवहन का दूसरा रूप बलपूर्वक संवहन है। इस मामले में पंप, पंखे या अन्य यांत्रिक साधनों का उपयोग करके द्रव को प्रवाहित करने के लिए मजबूर किया जाता है।

संवहन (गर्मी स्थानांतरण), या बस, संवहन, तरल पदार्थों की गति द्वारा गर्मी का एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरण है, एक प्रक्रिया जो मूल रूप से बड़े पैमाने पर स्थानांतरण के माध्यम से गर्मी का स्थानांतरण है। तरल पदार्थ की थोक गति कई भौतिक स्थितियों में गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाती है, जैसे (उदाहरण के लिए) एक ठोस सतह और तरल पदार्थ के बीच। संवहन आमतौर पर तरल पदार्थ और गैसों में गर्मी हस्तांतरण का प्रमुख रूप है। यद्यपि कभी-कभी गर्मी हस्तांतरण की तीसरी विधि के रूप में चर्चा की जाती है, संवहन का उपयोग आमतौर पर तरल पदार्थ (प्रसार) के भीतर गर्मी संचालन के संयुक्त प्रभावों और थोक द्रव प्रवाह स्ट्रीमिंग द्वारा गर्मी हस्तांतरण का वर्णन करने के लिए किया जाता है। द्रव प्रवाह द्वारा परिवहन की प्रक्रिया को संवहन के रूप में जाना जाता है, लेकिन शुद्ध संवहन एक ऐसा शब्द है जो आम तौर पर केवल तरल पदार्थों में बड़े पैमाने पर परिवहन से जुड़ा होता है, जैसे कि नदी में कंकड़ का संवहन। तरल पदार्थों में गर्मी हस्तांतरण के मामले में, जहां तरल पदार्थ में संवहन द्वारा परिवहन हमेशा गर्मी प्रसार (जिसे गर्मी चालन के रूप में भी जाना जाता है) के माध्यम से परिवहन के साथ होता है, गर्मी संवहन की प्रक्रिया को संवहन द्वारा गर्मी परिवहन के योग के रूप में समझा जाता है और प्रसार/संचालन.

मुक्त, या प्राकृतिक, संवहन तब होता है जब थोक द्रव गति (धाराएं और धाराएं) उछाल बलों के कारण होती हैं जो द्रव में तापमान की भिन्नता के कारण घनत्व भिन्नता के परिणामस्वरूप होती हैं। जबरन संवहन एक ऐसा शब्द है जिसका उपयोग तब किया जाता है जब तरल पदार्थ में धाराएं और धाराएं बाहरी माध्यमों - जैसे पंखे, स्टिरर और पंप - द्वारा प्रेरित होती हैं, जिससे कृत्रिम रूप से प्रेरित संवहन धारा बनती है।

संवहन-शीतलन
संवहन शीतलन को कभी-कभी संवहन ऊष्मा स्थानांतरण के रूप में वर्णित किया जाता है#न्यूटन का शीतलन नियम|न्यूटन का शीतलन नियम: "The rate of heat loss of a body is proportional to the temperature difference between the body and its surroundings." हालाँकि, परिभाषा के अनुसार, न्यूटन के शीतलन के नियम की वैधता के लिए आवश्यक है कि संवहन से ऊष्मा हानि की दर तापमान अंतर का एक रैखिक कार्य (आनुपातिक) हो जो ऊष्मा स्थानांतरण को संचालित करता है, और संवहन शीतलन में कभी-कभी ऐसा नहीं होता है। सामान्य तौर पर, संवहन तापमान प्रवणता पर रैखिक रूप से निर्भर नहीं होता है, और कुछ मामलों में दृढ़ता से गैर-रैखिक होता है। इन मामलों में, न्यूटन का नियम लागू नहीं होता है।

संवहन बनाम चालन
तरल पदार्थ के एक पिंड में जिसे उसके कंटेनर के नीचे से गर्म किया जाता है, संचालन और संवहन को प्रभुत्व के लिए प्रतिस्पर्धा करने वाला माना जा सकता है। यदि ऊष्मा चालन बहुत अधिक है, तो संवहन द्वारा नीचे की ओर जाने वाले तरल को चालन द्वारा इतनी तेजी से गर्म किया जाता है कि इसकी नीचे की ओर गति इसकी उछाल के कारण रुक जाएगी, जबकि संवहन द्वारा ऊपर की ओर जाने वाले तरल को चालन द्वारा इतनी तेजी से ठंडा किया जाता है कि इसकी ड्राइविंग उछाल कम हो जाएगी। दूसरी ओर, यदि ऊष्मा चालन बहुत कम है, तो एक बड़ा तापमान प्रवणता बन सकती है और संवहन बहुत मजबूत हो सकता है।

रेले नंबर ($$\mathrm{Ra} $$) ग्राशोफ़ का उत्पाद है ($$\mathrm{Gr} $$) और प्रांटल ($$\mathrm{Pr} $$) संख्याएँ। यह एक माप है जो चालन और संवहन की सापेक्ष शक्ति निर्धारित करता है।

$$ \mathrm{Ra} = \mathrm{Gr} \cdot \mathrm{Pr} = \frac{g \Delta \rho L^3} {\mu \alpha} = \frac{g \beta \Delta T L^3} {\nu \alpha}$$ कहाँ
 * g गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है,
 * ρ घनत्व है $$\Delta \rho$$ निचले और ऊपरी सिरों के बीच घनत्व का अंतर होने के कारण,
 * μ गतिशील श्यानता है,
 * α तापीय विसरणशीलता है,
 * β आयतन तापीय विस्तार है (कभी-कभी अन्यत्र α दर्शाया जाता है),
 * T तापमान है,
 * ν गतिज श्यानता है, और
 * L विशेषता लंबाई है.

रेले संख्या को संवहन द्वारा ऊष्मा स्थानांतरण की दर और संचालन द्वारा ऊष्मा स्थानांतरण की दर के बीच के अनुपात के रूप में समझा जा सकता है; या, समकक्ष, एक संख्यात्मक कारक तक संबंधित समयमान (यानी संवहन समयमान द्वारा विभाजित चालन समयमान) के बीच का अनुपात। इसे इस प्रकार देखा जा सकता है, जहां सभी गणनाएं सिस्टम की ज्यामिति के आधार पर संख्यात्मक कारकों पर निर्भर होती हैं।

संवहन को चलाने वाला उत्प्लावन बल मोटे तौर पर होता है $$g \Delta \rho L^3$$, इसलिए संबंधित दबाव मोटे तौर पर है $$g \Delta \rho L $$. स्थिर अवस्था में, यह चिपचिपाहट के कारण कतरनी तनाव द्वारा रद्द कर दिया जाता है, और इसलिए लगभग बराबर होता है $$\mu V/L = \mu / T_\text{conv} $$, जहां V संवहन के कारण विशिष्ट द्रव वेग है और $$T_\text{conv}$$ इसके समयमान का क्रम। दूसरी ओर, चालन समयमान, के क्रम का है $$T_\text{cond} = L^2/ \alpha$$.

संवहन तब होता है जब रेले संख्या 1,000-2,000 से ऊपर होती है।

विकिरण
विकिरण ऊष्मा स्थानांतरण थर्मल विकिरण, यानी विद्युत चुम्बकीय विकिरण के माध्यम से ऊर्जा का स्थानांतरण है। यह निर्वात या किसी पारदर्शिता (प्रकाशिकी) ऑप्टिकल माध्यम (ठोस या तरल या गैस) में होता है। पदार्थ में परमाणुओं और अणुओं की यादृच्छिक गतिविधियों के कारण, पूर्ण शून्य से ऊपर के तापमान पर सभी वस्तुओं द्वारा थर्मल विकिरण उत्सर्जित होता है। चूँकि ये परमाणु और अणु आवेशित कणों (प्रोटोन और इलेक्ट्रॉनों) से बने होते हैं, उनके आंदोलन के परिणामस्वरूप विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्सर्जन होता है जो ऊर्जा को दूर ले जाता है। विकिरण आमतौर पर केवल बहुत गर्म वस्तुओं, या बड़े तापमान अंतर वाली वस्तुओं के लिए इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण है।

जब वस्तुएं और उन्हें अलग करने वाली दूरियां आकार में बड़ी होती हैं और थर्मल विकिरण की तरंग दैर्ध्य की तुलना में, उज्ज्वल ऊर्जा के हस्तांतरण की दर स्टीफन-बोल्ट्ज़मान समीकरण द्वारा सबसे अच्छी तरह वर्णित होती है। निर्वात में किसी वस्तु के लिए, समीकरण है: $$ \phi_q=\epsilon \sigma T^4. $$ दो वस्तुओं के बीच विकिरण हस्तांतरण के लिए, समीकरण इस प्रकार है: $$ \phi_q=\epsilon \sigma F (T_a^4 - T_b^4), $$ कहाँ
 * $$\phi_q$$ ऊष्मा का प्रवाह है,
 * $$\epsilon $$ उत्सर्जकता है (एक काले शरीर के लिए एकता),
 * $$\sigma $$ स्टीफ़न-बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक है,
 * $$F$$ दो सतहों ए और बी के बीच दृश्य कारक है, और
 * $$ T_a$$ और $$ T_b$$ दोनों वस्तुओं के लिए पूर्ण तापमान (केल्विन या डिग्री रैंकिन में) हैं।

स्टीफ़न-बोल्ट्ज़मैन समीकरण द्वारा स्थापित ब्लैकबॉडी सीमा को तब पार किया जा सकता है जब थर्मल विकिरण का आदान-प्रदान करने वाली वस्तुएं या उन्हें अलग करने वाली दूरियां वियन के विस्थापन कानून की तुलना में पैमाने में तुलनीय या छोटी हों। इन मामलों के अध्ययन को निकट-क्षेत्र विकिरणीय ऊष्मा स्थानांतरण कहा जाता है।

सूर्य से विकिरण, या सौर विकिरण, का उपयोग गर्मी और बिजली के लिए किया जा सकता है। गर्मी हस्तांतरण के प्रवाहकीय और संवहन रूपों के विपरीत, थर्मल विकिरण - एक संकीर्ण कोण के भीतर आता है यानी अपनी दूरी से बहुत छोटे स्रोत से आता है - प्रतिबिंबित दर्पणों का उपयोग करके एक छोटे से स्थान पर केंद्रित किया जा सकता है, जिसका उपयोग सौर ऊर्जा उत्पादन या ऊर्जा को केंद्रित करने में किया जाता है। जलता हुआ कांच. उदाहरण के लिए, दर्पण से परावर्तित सूर्य की रोशनी PS10 सौर ऊर्जा टावर को गर्म करती है और दिन के दौरान यह पानी को गर्म कर सकती है 285 °C. लक्ष्य पर पहुंच योग्य तापमान विकिरण के गर्म स्रोत के तापमान से सीमित होता है। (टी4-नियम विकिरण के विपरीत प्रवाह को स्रोत तक बढ़ने देता है।) (इसकी सतह पर) लगभग 4000 K गर्म सूर्य मोटे तौर पर 3000 K (या 3000 डिग्री सेल्सियस, जो लगभग 3273 K) तक पहुंचने की अनुमति देता है। फ्रांस में मॉन्ट-लुई सौर भट्टी के एक बड़े अवतल, सांद्रित दर्पण के फोकस स्थान में एक छोटी सी जांच पर।

चरण संक्रमण
चरण संक्रमण या चरण परिवर्तन, थर्मोडायनामिक प्रणाली में पदार्थ के एक चरण या अवस्था से दूसरे चरण में ऊष्मा स्थानांतरण द्वारा होता है। चरण परिवर्तन के उदाहरण हैं बर्फ का पिघलना या पानी का उबलना। मेसन समीकरण वाष्पीकरण और संघनन पर ताप परिवहन के प्रभाव के आधार पर पानी की बूंदों की वृद्धि की व्याख्या करता है।

चरण परिवर्तन में पदार्थ की अवस्था #चार मौलिक अवस्थाएँ शामिल होती हैं:
 * ठोस - जमाव, जमना और ठोस से ठोस परिवर्तन।
 * गैस - उबलना / वाष्पीकरण, प्लाज्मा पुनर्संयोजन/ वि[[आयनीकरण]], और उर्ध्वपातन (चरण संक्रमण)।
 * तरल - संघनन और पिघलना|पिघलना / संलयन।
 * प्लाज्मा (भौतिकी) - आयनीकरण।

उबलना
किसी पदार्थ का क्वथनांक वह तापमान होता है जिस पर तरल का वाष्प दबाव तरल के आसपास के दबाव के बराबर होता है और तरल वाष्पीकरण के परिणामस्वरूप वाष्प की मात्रा में अचानक परिवर्तन होता है।

एक बंद प्रणाली में, संतृप्ति तापमान और क्वथनांक का मतलब एक ही है। संतृप्ति तापमान संबंधित संतृप्ति दबाव के लिए वह तापमान है जिस पर एक तरल अपने वाष्प चरण में उबलता है। तरल को तापीय ऊर्जा से संतृप्त कहा जा सकता है। तापीय ऊर्जा के किसी भी योग के परिणामस्वरूप चरण परिवर्तन होता है।

मानक वायुमंडलीय दबाव और 'कम तापमान' पर, कोई उबाल नहीं होता है और गर्मी हस्तांतरण दर सामान्य एकल-चरण तंत्र द्वारा नियंत्रित होती है। जैसे-जैसे सतह का तापमान बढ़ता है, स्थानीय उबाल आता है और वाष्प के बुलबुले न्यूक्लियेट होते हैं, आसपास के ठंडे तरल पदार्थ में बढ़ते हैं और ढह जाते हैं। यह उप-ठंडा न्यूक्लियेट उबलना है, और एक बहुत ही कुशल गर्मी हस्तांतरण तंत्र है। उच्च बुलबुला निर्माण दर पर, बुलबुले हस्तक्षेप करना शुरू कर देते हैं और सतह के तापमान के साथ गर्मी का प्रवाह तेजी से नहीं बढ़ता है (यह न्यूक्लियेट उबलना # न्यूक्लियेट उबलते से प्रस्थान, या डीएनबी है)।

समान मानक वायुमंडलीय दबाव और 'उच्च तापमान' पर, बॉयलिंग#फिल्म की हाइड्रोडायनामिक रूप से शांत व्यवस्था तक पहुंच जाती है। स्थिर वाष्प परतों में ऊष्मा का प्रवाह कम होता है, लेकिन तापमान के साथ धीरे-धीरे बढ़ता है। तरल पदार्थ और सतह के बीच कोई भी संपर्क जो संभवतः देखा जा सकता है, एक ताजा वाष्प परत (स्वतःस्फूर्त केंद्रक ) के अत्यंत तीव्र न्यूक्लिएशन की ओर ले जाता है। उच्च तापमान पर अभी भी, ऊष्मा प्रवाह अधिकतम ( गंभीर ताप प्रवाह, या CHF) तक पहुँच जाता है।

लीडेनफ्रॉस्ट प्रभाव दर्शाता है कि हीटर की सतह पर गैस के बुलबुले के कारण न्यूक्लियेट उबलने से गर्मी हस्तांतरण धीमा हो जाता है। जैसा कि उल्लेख किया गया है, गैस-चरण तापीय चालकता तरल-चरण तापीय चालकता की तुलना में बहुत कम है, इसलिए परिणाम एक प्रकार का गैस तापीय अवरोध है।

संक्षेपण
संघनन तब होता है जब वाष्प ठंडा हो जाता है और अपने चरण को तरल में बदल देता है। संघनन के दौरान [[वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा]] निकलनी चाहिए। ऊष्मा की मात्रा वही होती है जो समान द्रव दबाव पर वाष्पीकरण के दौरान अवशोषित होती है। संघनन कई प्रकार के होते हैं:
 * सजातीय संघनन, जैसे कोहरे के निर्माण के दौरान।
 * उपशीतलित द्रव के सीधे संपर्क में संघनन।
 * हीट एक्सचेंजर की शीतलन दीवार के सीधे संपर्क पर संघनन: यह उद्योग में उपयोग किया जाने वाला सबसे आम तरीका है: ड्रॉपवाइज़ संक्षेपण को विश्वसनीय रूप से बनाए रखना मुश्किल है; इसलिए, औद्योगिक उपकरण आम तौर पर फिल्म-वार संक्षेपण मोड में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।

पिघलना
पिघलना एक तापीय प्रक्रिया है जिसके परिणामस्वरूप किसी पदार्थ का ठोस से तरल में चरण परिवर्तन होता है। किसी पदार्थ की आंतरिक ऊर्जा बढ़ जाती है, आमतौर पर गर्मी या दबाव के साथ, जिसके परिणामस्वरूप इसका तापमान पिघलने बिंदु तक बढ़ जाता है, जिस पर ठोस में आयनिक या आणविक संस्थाओं का क्रम कम क्रम वाली अवस्था में टूट जाता है और ठोस द्रवित हो जाता है। पिघले हुए पदार्थों में आम तौर पर ऊंचे तापमान के साथ चिपचिपाहट कम हो जाती है; इस कहावत का अपवाद गंधक  तत्व है, जिसकी चिपचिपाहट बहुलकीकरण के कारण एक बिंदु तक बढ़ जाती है और फिर पिघली हुई अवस्था में उच्च तापमान के साथ घट जाती है।

मॉडलिंग दृष्टिकोण
ऊष्मा स्थानांतरण को विभिन्न तरीकों से मॉडल किया जा सकता है।

गर्मी समीकरण
ऊष्मा समीकरण एक महत्वपूर्ण आंशिक अंतर समीकरण है जो समय के साथ किसी दिए गए क्षेत्र में गर्मी के वितरण (या तापमान में भिन्नता) का वर्णन करता है। कुछ मामलों में, समीकरण के सटीक समाधान उपलब्ध हैं; अन्य मामलों में समीकरण को कम्प्यूटेशनल तरल गतिशीलता का उपयोग करके संख्यात्मक रूप से हल किया जाना चाहिए जैसे थर्मल/प्रतिक्रियाशील कण प्रणालियों के लिए डीईएम-आधारित मॉडल (जैसा कि पेंग एट अल द्वारा गंभीर रूप से समीक्षा की गई है)। ).

लुम्प्ड सिस्टम विश्लेषण
लम्प्ड सिस्टम विश्लेषण अक्सर समीकरणों की जटिलता को एक प्रथम-क्रम रैखिक अंतर समीकरण तक कम कर देता है, इस मामले में हीटिंग और कूलिंग को एक सरल घातीय समाधान द्वारा वर्णित किया जाता है, जिसे अक्सर न्यूटन के शीतलन के नियम के रूप में जाना जाता है।

गांठदार समाई मॉडल द्वारा सिस्टम विश्लेषण क्षणिक चालन में एक सामान्य सन्निकटन है जिसका उपयोग तब किया जा सकता है जब किसी वस्तु के भीतर ऊष्मा चालन वस्तु की सीमा के पार ऊष्मा चालन की तुलना में बहुत तेज हो। यह सन्निकटन की एक विधि है जो क्षणिक चालन प्रणाली के एक पहलू को - वस्तु के भीतर - एक समतुल्य स्थिर अवस्था प्रणाली में कम कर देती है। यानी, विधि मानती है कि वस्तु के भीतर का तापमान पूरी तरह से एक समान है, हालांकि इसका मूल्य समय के साथ बदल सकता है।

इस विधि में, वस्तु के भीतर प्रवाहकीय ताप प्रतिरोध और वस्तु की सीमा के पार संवहन ताप स्थानांतरण प्रतिरोध के अनुपात की गणना की जाती है, जिसे बायोट संख्या के रूप में जाना जाता है। छोटी बायोट संख्याओं के लिए, वस्तु के भीतर स्थानिक रूप से समान तापमान के अनुमान का उपयोग किया जा सकता है: यह माना जा सकता है कि वस्तु में स्थानांतरित गर्मी को समान रूप से वितरित होने का समय मिलता है, ऐसा करने के लिए प्रतिरोध की तुलना में कम प्रतिरोध के कारण वस्तु में ऊष्मा का प्रवेश।

जलवायु मॉडल
जलवायु मॉडल वायुमंडल, महासागरों, भूमि की सतह और बर्फ की परस्पर क्रिया का अनुकरण करने के लिए मात्रात्मक तरीकों का उपयोग करके थर्मल विकिरण का अध्ययन करते हैं।

इंजीनियरिंग
हीट ट्रांसफर का कई उपकरणों और प्रणालियों के कामकाज में व्यापक अनुप्रयोग है। विभिन्न प्रकार की परिस्थितियों में तापमान को संरक्षित करने, बढ़ाने या घटाने के लिए ऊष्मा-स्थानांतरण सिद्धांतों का उपयोग किया जा सकता है। हीट ट्रांसफर विधियों का उपयोग कई विषयों में किया जाता है, जैसे ऑटोमोटिव इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और प्रणालियों का थर्मल प्रबंधन, एचवीएसी, थर्मल इन्सुलेशन, प्रक्रिया (इंजीनियरिंग), केमिकल इंजीनियरिंग और बिजलीघर  इंजीनियरिंग।

इन्सुलेशन, चमक और प्रतिरोध
थर्मल इन्सुलेशन ऐसी सामग्रियां हैं जिन्हें विशेष रूप से चालन, संवहन या दोनों को सीमित करके गर्मी के प्रवाह को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। थर्मल प्रतिरोध एक गर्मी संपत्ति है और वह माप है जिसके द्वारा कोई वस्तु या सामग्री तापमान अंतर के लिए गर्मी प्रवाह (प्रति समय इकाई या थर्मल प्रतिरोध) का प्रतिरोध करती है।

चमक या वर्णक्रमीय चमक विकिरण की मात्रा का माप है जो गुजरती है या उत्सर्जित होती है। दीप्तिमान बाधाएं ऐसी सामग्रियां हैं जो परावर्तन (भौतिकी) विकिरण करती हैं, और इसलिए विकिरण स्रोतों से गर्मी के प्रवाह को कम करती हैं। अच्छे इंसुलेटर आवश्यक रूप से अच्छे रेडियंट अवरोधक नहीं होते हैं, और इसके विपरीत भी। उदाहरण के लिए, धातु एक उत्कृष्ट परावर्तक और एक ख़राब इन्सुलेटर है।

एक दीप्तिमान अवरोध की प्रभावशीलता उसकी परावर्तनशीलता से इंगित होती है, जो परावर्तित विकिरण का अंश है। उच्च परावर्तनशीलता (किसी दिए गए तरंग दैर्ध्य पर) वाली सामग्री में कम उत्सर्जन क्षमता (उसी तरंग दैर्ध्य पर) होती है, और इसके विपरीत। किसी विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर, परावर्तनशीलता=1 - उत्सर्जनता। एक आदर्श दीप्तिमान अवरोध की परावर्तनशीलता 1 होगी, और इसलिए यह आने वाले विकिरण का 100 प्रतिशत प्रतिबिंबित करेगा। इस आदर्श को प्राप्त करने के लिए वैक्यूम फ्लास्क या डेवार्स को चांदी से रंगा जाता है। अंतरिक्ष के निर्वात में, उपग्रह विकिरण गर्मी हस्तांतरण को कम करने और उपग्रह तापमान को नियंत्रित करने के लिए बहु-परत इन्सुलेशन का उपयोग करते हैं, जिसमें एल्युमिनाइज्ड (चमकदार) माइलर की कई परतें होती हैं।

उपकरण
ऊष्मा इंजन एक ऐसी प्रणाली है जो यांत्रिक कार्य करने के लिए तापीय ऊर्जा (ऊष्मा) के प्रवाह को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है। थर्मोकपल एक तापमान मापने वाला उपकरण है और माप और नियंत्रण के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला तापमान सेंसर है, और इसका उपयोग गर्मी को विद्युत शक्ति में परिवर्तित करने के लिए भी किया जा सकता है।

थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर एक ठोस अवस्था वाला इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो विद्युत धारा प्रवाहित होने पर उपकरण के एक तरफ से दूसरी तरफ गर्मी को पंप (स्थानांतरित) करता है। यह पेल्टियर प्रभाव पर आधारित है।

थर्मल डायोड या तापीय सुधारक  एक उपकरण है जो गर्मी को एक दिशा में अधिमानतः प्रवाहित करता है।

उष्मा का आदान प्रदान करने वाला ्स
हीट एक्सचेंजर का उपयोग अधिक कुशल गर्मी हस्तांतरण या गर्मी को नष्ट करने के लिए किया जाता है। हीट एक्सचेंजर्स का व्यापक रूप से प्रशीतन, एयर कंडीशनिंग, अंतरिक्ष हीटिंग, बिजली उत्पादन और रासायनिक प्रसंस्करण में उपयोग किया जाता है। हीट एक्सचेंजर का एक सामान्य उदाहरण कार का रेडिएटर है, जिसमें रेडिएटर की सतह पर हवा के प्रवाह से गर्म शीतलक को ठंडा किया जाता है। सामान्य प्रकार के हीट एक्सचेंजर प्रवाह में समानांतर प्रवाह, काउंटर फ्लो और क्रॉस फ्लो शामिल हैं। समानांतर प्रवाह में, दोनों तरल पदार्थ गर्मी स्थानांतरित करते समय एक ही दिशा में चलते हैं; विपरीत प्रवाह में, तरल पदार्थ विपरीत दिशाओं में चलते हैं; और क्रॉस फ्लो में, तरल पदार्थ एक दूसरे से समकोण पर चलते हैं। सामान्य प्रकार के हीट एक्सचेंजर्स में शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर, हीट एक्सचेंजर # डबल पाइप हीट एक्सचेंजर, एक्सट्रूडेड फिनड पाइप, सर्पिल फिन पाइप, यू-ट्यूब और स्टैक्ड प्लेट शामिल हैं। प्रत्येक प्रकार के अन्य प्रकारों की तुलना में कुछ फायदे और नुकसान होते हैं।

ताप सिंक एक घटक है जो ठोस पदार्थ के भीतर उत्पन्न गर्मी को तरल माध्यम, जैसे हवा या तरल में स्थानांतरित करता है। हीट सिंक के उदाहरण प्रशीतन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम या कार में रेडिएटर में उपयोग किए जाने वाले हीट एक्सचेंजर्स हैं।  वेग पाइप  एक अन्य हीट-ट्रांसफर डिवाइस है जो दो ठोस इंटरफेस के बीच गर्मी को कुशलतापूर्वक स्थानांतरित करने के लिए तापीय चालकता और चरण संक्रमण को जोड़ती है।

वास्तुकला
हीटिंग या कूलिंग में आवश्यक ऊर्जा की मात्रा को कम करने के लिए कुशल ऊर्जा उपयोग का लक्ष्य है। वास्तुकला में, संक्षेपण और वायु धाराएं कॉस्मेटिक या संरचनात्मक क्षति का कारण बन सकती हैं। एक ऊर्जस्विता का लेखापरीक्षण अनुशंसित सुधारात्मक प्रक्रियाओं के कार्यान्वयन का आकलन करने में मदद कर सकता है। उदाहरण के लिए, इन्सुलेशन में सुधार, संरचनात्मक लीक को हवा से सील करना या ऊर्जा-कुशल खिड़कियों और दरवाजों को जोड़ना।
 * फुर्तीला मीटर एक उपकरण है जो अंतराल में विद्युत ऊर्जा खपत को रिकॉर्ड करता है।
 * थर्मल संप्रेषण एक संरचना के माध्यम से गर्मी के स्थानांतरण की दर है जो पूरे ढांचे में तापमान के अंतर से विभाजित होती है। इसे वाट प्रति वर्ग मीटर प्रति केल्विन, या डब्ल्यू/(एम) में व्यक्त किया जाता है2K). किसी इमारत के अच्छी तरह से इंसुलेटेड हिस्सों में कम तापीय संप्रेषण होता है, जबकि किसी इमारत के खराब रूप से इंसुलेटेड हिस्सों में उच्च तापीय संप्रेषण होता है।
 * थर्मोस्टेट तापमान की निगरानी और नियंत्रण करने वाला एक उपकरण है।

जलवायु इंजीनियरिंग
जलवायु इंजीनियरिंग में कार्बन डाईऑक्साइड  हटाना और सौर विकिरण प्रबंधन शामिल है। चूँकि कार्बन डाइऑक्साइड हटाना मात्रा पृथ्वी के वायुमंडल के विकिरण संतुलन को निर्धारित करती है, इसलिए विकिरण बल को कम करने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड हटाने की तकनीक लागू की जा सकती है। सौर विकिरण प्रबंधन ग्रीन हाउस गैसें के प्रभाव को कम करने के लिए कम सौर विकिरण को अवशोषित करने का प्रयास है।

एक वैकल्पिक विधि निष्क्रिय दिन के समय विकिरण शीतलन है, जो अवरक्त खिड़की (8-13 µm) के माध्यम से बाहरी अंतरिक्ष में स्थलीय ताप प्रवाह को बढ़ाती है। केवल सौर विकिरण को अवरुद्ध करने के बजाय, यह विधि बाहरी अंतरिक्ष के बेहद ठंडे तापमान (~ 2.7 केल्विन) के साथ आउटगोइंग लंबी तरंग अवरक्त (एलडब्ल्यूआईआर) थर्मल विकिरण गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाती है, जबकि शून्य ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है।

ग्रीनहाउस प्रभाव
ग्रीनहाउस प्रभाव एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा किसी ग्रह की सतह से थर्मल विकिरण को वायुमंडलीय ग्रीनहाउस गैसों और बादलों द्वारा अवशोषित किया जाता है, और सभी दिशाओं में पुन: विकिरणित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अंतरिक्ष तक पहुंचने वाले थर्मल विकिरण की मात्रा अंतरिक्ष तक पहुंचने के सापेक्ष कम हो जाती है। अवशोषक सामग्री के अभाव में. बाहर जाने वाले विकिरण में इस कमी से सतह और क्षोभमंडल के तापमान में वृद्धि होती है, जब तक कि बाहर जाने वाले विकिरण की दर फिर से उस दर के बराबर नहीं हो जाती जिस पर सूर्य से गर्मी आती है।

मानव शरीर में ऊष्मा स्थानांतरण
इंजीनियरिंग प्रणालियों में गर्मी हस्तांतरण के सिद्धांतों को मानव शरीर पर लागू किया जा सकता है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि शरीर गर्मी कैसे स्थानांतरित करता है। पोषक तत्वों के निरंतर चयापचय से शरीर में गर्मी उत्पन्न होती है जो शरीर की प्रणालियों के लिए ऊर्जा प्रदान करती है। स्वस्थ शारीरिक कार्यों को बनाए रखने के लिए मानव शरीर को लगातार आंतरिक तापमान बनाए रखना चाहिए। इसलिए, शरीर को ज़्यादा गरम होने से बचाने के लिए शरीर से अतिरिक्त गर्मी को बाहर निकालना चाहिए। जब कोई व्यक्ति ऊंचे स्तर की शारीरिक गतिविधि में संलग्न होता है, तो शरीर को अतिरिक्त ईंधन की आवश्यकता होती है जो चयापचय दर और गर्मी उत्पादन की दर को बढ़ाता है। आंतरिक तापमान को स्वस्थ स्तर पर बनाए रखने के लिए शरीर को उत्पन्न अतिरिक्त गर्मी को हटाने के लिए अतिरिक्त तरीकों का उपयोग करना चाहिए।

संवहन (ऊष्मा स्थानांतरण) शरीर की सतह पर तरल पदार्थ की गति से संचालित होता है। यह संवहन द्रव या तो तरल या गैस हो सकता है। शरीर की बाहरी सतह से गर्मी हस्तांतरण के लिए, संवहन तंत्र शरीर के सतह क्षेत्र, हवा के वेग और त्वचा की सतह और परिवेशी वायु के बीच तापमान प्रवणता पर निर्भर करता है। शरीर का सामान्य तापमान लगभग 37°C होता है। जब परिवेश का तापमान शरीर के सामान्य तापमान से काफी कम होता है तो गर्मी हस्तांतरण अधिक आसानी से होता है। यह अवधारणा बताती है कि ठंडे वातावरण के संपर्क में आने पर पर्याप्त कवर न पहनने पर व्यक्ति को ठंड क्यों लगती है। कपड़ों को एक इन्सुलेटर माना जा सकता है जो शरीर के ढके हुए हिस्से पर गर्मी के प्रवाह को थर्मल प्रतिरोध प्रदान करता है। इस थर्मल प्रतिरोध के कारण कपड़ों की सतह पर तापमान त्वचा की सतह के तापमान से कम हो जाता है। सतह के तापमान और परिवेश के तापमान के बीच यह छोटा तापमान प्रवणता त्वचा को ढंके न होने की तुलना में गर्मी हस्तांतरण की कम दर का कारण बनेगी।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि शरीर का एक हिस्सा दूसरे हिस्से की तुलना में अधिक गर्म न हो, गर्मी को शारीरिक ऊतकों के माध्यम से समान रूप से वितरित किया जाना चाहिए। रक्त वाहिकाओं के माध्यम से बहने वाला रक्त एक संवहनी तरल पदार्थ के रूप में कार्य करता है और शरीर के ऊतकों के अंदर अतिरिक्त गर्मी के निर्माण को रोकने में मदद करता है। वाहिकाओं के माध्यम से रक्त के इस प्रवाह को इंजीनियरिंग प्रणाली में पाइप प्रवाह के रूप में मॉडल किया जा सकता है। रक्त द्वारा ली जाने वाली गर्मी आसपास के ऊतकों के तापमान, रक्त वाहिका के व्यास, चिपचिपाहट, प्रवाह के वेग और रक्त के गर्मी हस्तांतरण गुणांक द्वारा निर्धारित होती है। वेग, रक्त वाहिका का व्यास और द्रव की मोटाई सभी को रेनॉल्ड्स संख्या से संबंधित किया जा सकता है, जो तरल पदार्थ के प्रवाह को चिह्नित करने के लिए द्रव यांत्रिकी में उपयोग की जाने वाली एक आयामहीन संख्या है।

गुप्त ऊष्मा हानि, जिसे बाष्पीकरणीय ऊष्मा हानि के रूप में भी जाना जाता है, शरीर से ऊष्मा हानि का एक बड़ा हिस्सा है। जब शरीर का मुख्य तापमान बढ़ता है, तो शरीर त्वचा की सतह पर अतिरिक्त नमी लाने के लिए त्वचा में पसीने की ग्रंथियों को सक्रिय करता है। फिर तरल वाष्प में बदल जाता है जो शरीर की सतह से गर्मी को हटा देता है। वाष्पीकरण गर्मी के नुकसान की दर सीधे त्वचा की सतह पर वाष्प के दबाव और त्वचा पर मौजूद नमी की मात्रा से संबंधित होती है। इसलिए, अधिकतम गर्मी हस्तांतरण तब होगा जब त्वचा पूरी तरह से गीली होगी। वाष्पीकरण द्वारा शरीर लगातार पानी खोता रहता है लेकिन गर्मी की सबसे बड़ी मात्रा बढ़ी हुई शारीरिक गतिविधि के दौरान होती है।

बाष्पीकरणीय शीतलन
वाष्पीकरणीय शीतलन तब होता है जब आसपास की हवा में जलवाष्प मिला दिया जाता है। पानी को वाष्पित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा हवा से संवेदी ऊष्मा के रूप में ली जाती है और गुप्त ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है, जबकि हवा स्थिर एन्थैल्पी पर रहती है। गुप्त ऊष्मा तरल को वाष्पित करने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा का वर्णन करती है; यह ऊष्मा स्वयं तरल और आसपास की गैस और सतहों से आती है। दोनों तापमानों के बीच अंतर जितना अधिक होगा, वाष्पीकरणीय शीतलन प्रभाव उतना ही अधिक होगा। जब तापमान समान होता है, तो हवा में पानी का कोई शुद्ध वाष्पीकरण नहीं होता है; इस प्रकार, कोई शीतलन प्रभाव नहीं है।

लेजर शीतलन
क्वांटम भौतिकी में, लेजर कूलिंग का उपयोग परमाणु और आणविक नमूनों के लगभग पूर्ण शून्य (−273.15°C, -459.67°F) के तापमान को प्राप्त करने के लिए किया जाता है ताकि अद्वितीय क्वांटम प्रभावों का निरीक्षण किया जा सके जो केवल इस ताप स्तर पर हो सकते हैं।


 * डॉप्लर शीतलन लेजर कूलिंग का सबसे आम तरीका है।
 * सहानुभूतिपूर्ण शीतलता एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक प्रकार के कण दूसरे प्रकार के कणों को ठंडा करते हैं। आमतौर पर, परमाणु आयन जिन्हें सीधे लेजर-ठंडा किया जा सकता है, का उपयोग आस-पास के आयनों या परमाणुओं को ठंडा करने के लिए किया जाता है। यह तकनीक उन आयनों और परमाणुओं को ठंडा करने की अनुमति देती है जिन्हें लेजर द्वारा सीधे ठंडा नहीं किया जा सकता है।

चुंबकीय शीतलन
चुंबकीय बाष्पीकरणीय शीतलन लेजर शीतलन जैसी विधियों द्वारा पूर्व-ठंडा करने के बाद, परमाणुओं के एक समूह के तापमान को कम करने की एक प्रक्रिया है। चुंबकीय प्रशीतन#मैग्नेटोकलोरिक प्रभाव का उपयोग करके, चुंबकीय प्रशीतन 0.3K से नीचे ठंडा होता है।

विकिरणीय शीतलन
विकिरणात्मक शीतलन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोई पिंड विकिरण द्वारा गर्मी खो देता है। पृथ्वी का ऊर्जा बजट#आउटगोइंग एनर्जीपृथ्वी के ऊर्जा बजट में ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण प्रभाव है#आउटगोइंग एनर्जी|पृथ्वी का ऊर्जा बजट। पृथ्वी-वायुमंडल प्रणाली के मामले में, यह उस प्रक्रिया को संदर्भित करता है जिसके द्वारा सूर्य से लघु-तरंग (दृश्य) ऊर्जा के अवशोषण को संतुलित करने के लिए लंबी-तरंग (अवरक्त) विकिरण उत्सर्जित किया जाता है। थर्मोस्फीयर (वायुमंडल का शीर्ष) मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा उत्सर्जित अवरक्त ऊर्जा द्वारा अंतरिक्ष में ठंडा हो जाता है  15 μm पर और नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) द्वारा 5.3 μm पर। ऊष्मा का संवहनीय परिवहन और गुप्त ऊष्मा का बाष्पीकरणीय परिवहन दोनों ही सतह से ऊष्मा को हटाते हैं और इसे वायुमंडल में पुनर्वितरित करते हैं।

थर्मल ऊर्जा भंडारण
थर्मल ऊर्जा भंडारण में बाद में उपयोग के लिए ऊर्जा संग्रह और भंडारण की तकनीकें शामिल हैं। इसका उपयोग दिन और रात के बीच ऊर्जा की मांग को संतुलित करने के लिए किया जा सकता है। थर्मल जलाशय को परिवेशीय वातावरण के ऊपर या नीचे के तापमान पर बनाए रखा जा सकता है। अनुप्रयोगों में अंतरिक्ष हीटिंग, घरेलू या प्रक्रिया गर्म पानी प्रणाली, या बिजली पैदा करना शामिल है।

यह भी देखें

 * संयुक्त मजबूर और प्राकृतिक संवहन
 * ताप की गुंजाइश
 * गर्मी हस्तांतरण में वृद्धि
 * ऊष्मा स्थानांतरण भौतिकी
 * स्टीफ़न-बोल्ट्ज़मैन कानून
 * थर्मल संपर्क संचालन
 * थर्मल भौतिकी
 * थर्मल रेज़िज़टेंस

बाहरी संबंध

 * A Heat Transfer Textbook - (free download).
 * Thermal-FluidsPedia - An online thermal fluids encyclopedia.
 * Hyperphysics Article on Heat Transfer - Overview
 * Interseasonal Heat Transfer - a practical example of how heat transfer is used to heat buildings without burning fossil fuels.
 * Aspects of Heat Transfer, Cambridge University
 * Thermal-Fluids Central
 * Energy2D: Interactive Heat Transfer Simulations for Everyone