การถ่ายเทความร้อน
จากการสังเกตปรากฏการณ์ธรรมชาติ การวิเคราะห์การถ่ายเทความร้อนนี้และการพิจารณา
อย่างมีเหตุผลเป็นขั้นตอน ทาให้เราสามารถสร้างสมการนาความร้อนขึ้นมาได้ จากการพิจารณาถึง
พลังงานความร้อนที่ถ่ายเทในแท่งวัตถุแข็ง พบว่าเป็นสัดส่วนผกผันกับความยาว Fourier ได้สร้าง
แบบจำลองคณิตศาสตร์ขึ้นมาสาหรับกระบวนการเช่นนี้ เป็นปัญหามิติเดียว (one dimension)
สมการการนาความร้อน
q = อัตราการนาความร้อน J
k = ค่าคงที่การนาความร้อน W/(m•K)
t = ผลต่างอุณหภูมิระหว่างวัสดุที่มีการนาความร้อน °K
x = ระยะความกว้างของแผ่นตัวนา m
ค่า k นี้จะเป็นลักษณะเฉพาะตัวของวัตถุแต่ละชนิด และอัตราส่วน K/x จะถูกเรียกว่า “Conductance”
ค่าการนาความร้อนซึ่งเป็นตัวบอกถึงความสามารถในการนาความร้อนของวัตถุนี้ จะขึ้นอยู่กับโครง
สร้างโมเลกุลของวัตถุนั้น ๆ วัตถุที่มีโครงสร้างโมเลกุลแน่นหนา เช่น พวกโลหะ การส่งถ่ายพลังงาน
ระหว่างโมเลกุล ก็จะเกิดขึ้นอย่างสะดวกรวดเร็วกว่าวัตถุที่มีโครงสร้างโมเลกุลไม่แน่นหนา สะเปะสะปะ
เช่นพวกอโลหะ จานวนอิเล็กตรอนอิสระ (free electron) ในโลหะ ก็จะส่งผลต่อการเพิ่มค่าการนำความ
ร้อนขึ้นเช่นกัน ดังนั้น สาหรับวัตถุที่มีการนาไฟฟ้าที่ดีก็มักจะมีการนาความร้อนที่ดีเช่นกัน ค่าการนำ
ความร้อนของของแข็งพวกสารอนินทรีย์มักจะต่ากว่าพวกโลหะ ส่วนวัตถุพวกสารอินทรีย์ หรือสารเส้น
ใยต่าง ๆ ยิ่งมีค่าต่าลงไปอีก
การพาความร้อน(convection) ขึ้นอยู่กับการนาความร้อนที่บริเวณผิวของๆแข็งไปยังของไหล
รอบข้างละของไหลเคลื่อนที่หรือเคลื่อนตัวออกไป