Теплообмен условно делят на три категории: конвекцию, теплопроводность и излучение.
Теплопроводность – это процесс передачи тепла между материалами, находящимися в непосредственном контакте. Например, когда вы ставите кастрюлю на электрическую плиту, тепло передается от плиты к кастрюле посредством теплопроводности. Затем теплопроводность передает тепло со дна кастрюли на внутреннюю поверхность, а оттуда на остальную часть кастрюли и ее содержимое.
Теплопроводность передает тепловую энергию от более горячего материала к более холодному. В ростере кофе тепло передается зернам за счет теплопроводности, когда зерна касаются любых горячих поверхностей внутри барабана, включая стенки барабана и лопасти. Тепло также передается от боба к бобу посредством теплопроводности. Проводимость — относительно медленный процесс, который происходит только в том случае, если материалы находятся в непосредственном контакте.
Конвекция – это процесс передачи тепла посредством движения жидкости. В случае обжарки кофе жидкостью является воздух. Внутри кастрюли вода, касающаяся дна кастрюли, забирает тепловую энергию за счет проводимости с поверхности кастрюли. Более горячая вода менее плотная, поэтому она поднимается вверх, неся с собой тепловую энергию. Между тем, более холодная вода течет, чтобы заменить ее. Это движение создает потоки в воде, которые эффективно перемещают тепло.
Кондукция (1) и конвекция (2) в кастрюле. По теплопроводности тепло передается от нагревательного элемента к плите, от плиты к кастрюле и от кастрюли к воде. Горячая вода становится менее плотной и поднимается вверх, создавая течения в воде. Движение горячей воды называется адвекция. Конвекция – это сочетание теплопроводности (переноса тепла в воду) и адвекция (движение воды).
Однако эти естественные течения — не единственная форма конвекции. Если вы помешаете воду, вы заставите ее циркулировать быстрее. Вода по-прежнему несет с собой тепловую энергию, так что это тоже форма конвекции. В жаровне для кофе,