La transferencia de calor se divide convencionalmente en tres categorías: convección, conducción y radiación.
La conducción es el proceso de transferencia de calor entre materiales que están en contacto directo. Por ejemplo, cuando coloca una cacerola sobre una placa eléctrica, el calor pasa de la placa a la cacerola por conducción. Luego, la conducción transfiere el calor desde el fondo de la cacerola a la superficie interior, y de allí al resto de la cacerola y su contenido.
La conducción transfiere energía térmica del material más caliente al más frío. En la tostadora de café, el calor se transfiere a los granos por conducción cuando los granos tocan cualquier superficie caliente dentro del tambor, incluidas las paredes y las paletas del tambor. El calor también se transfiere de frijol a frijol por conducción. La conducción es un proceso relativamente lento que ocurre solo si los materiales están en contacto directo.
La convección es el proceso de transferencia de calor a través del movimiento de un fluido. En el caso del tueste de café, el fluido es el aire. Dentro de la cacerola, el agua que toca el fondo de la cacerola recoge energía térmica por conducción desde la superficie de la cacerola. El agua más caliente es menos densa, por lo que sube, llevándose consigo la energía térmica. Mientras tanto, el agua más fría fluye para reemplazarla. Este movimiento crea corrientes dentro del agua que mueven eficientemente el calor.
Conducción (1) y convección (2) en una cacerola. Por conducción, el calor viaja del elemento calefactor a la placa caliente, de la placa caliente a la cacerola y de la cacerola al agua. El agua caliente se vuelve menos densa y sube, creando corrientes en el agua. El movimiento del agua caliente se llama advección. La convección es la combinación de conducción (la transferencia de calor al agua) y advección (el movimiento del agua).
Sin embargo, estas corrientes naturales no son la única forma de convección. Si revuelves el agua, haces que circule más rápido. El agua todavía lleva consigo energía térmica, por lo que también es una forma de convección. En un tostador de café,