¿Por qué no transfiere calor a través del vacío

A nivel molecular, el calor es el resultado de la energía que posee una sustancia a partir del movimiento de sus moléculas. Cuanto más rápido las moléculas se mueven, la más caliente de la sustancia. De hecho, en el nivel físico prima que tiene más sentido pensar en una sustancia que tiene la energía interna, en contraposición al calor, y considerar calor sólo cuando esa energía se transfiere a otra sustancia.

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La conducción es normalmente lo que pensamos que es la transferencia de calor. Las moléculas que se mueven rápido de la parte caliente de la sustancia chocan con las partículas de movimiento lento de la parte fría de la sustancia, y esto hace que se acelere y se convierten en más caliente. Un claro ejemplo es una varilla de metal se calienta en un extremo: la conducción hará que toda la barra se convierta en caliente. Dado que no existen partículas dentro de un vacío para las moléculas de una sustancia a chocar con, la transferencia de calor por conducción no es posible a través de un vacío perfecto.

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La convección se produce en una sustancia en movimiento, tal como aire o agua. Una fuente de calor (tal como un calentador en un hogar) calienta el aire que lo rodea y lo expulsa en la habitación. A medida que fluye hacia la habitación, se eleva y empuja el aire más frío hacia abajo y atrás al calentador. Este brazo fresco se calienta y el proceso se repite. Dado que no hay sustancia en un vacío para mover, la transferencia de calor a través de un vacío perfecto a través de la convección es imposible.

La propagación de las ondas electromagnéticas como la luz puede transportar calor con ellos. Por ejemplo, el calor del sol emite luz. La luz del sol viaja a través del espacio y golpea la atmósfera de la tierra. Algunas de estas ondas de luz inciden en moléculas de aire y hacen que se acelere. Puesto que el calor es sólo el movimiento de las moléculas dentro de una sustancia, esto es lo mismo que decir se calienta el aire. Y, puesto que las ondas electromagnéticas no se ven obstaculizados por un vacío, el calor puede ser transferencia a través de un vacío a través de la radiación.