¿Por qué fluye el calor de un cuerpo caliente a uno frío cuando se colocan en contacto térmico?

El origen de la temperatura en un sólido es el movimiento vibratorio de los átomos golpeando el termómetro. Cuanto más vigoroso sea el movimiento, mayor será la temperatura.

Cuando dos bloques están en contacto, las moléculas en la interfaz se empujan mutuamente, y éstas a su vez empujan a sus vecinos, y así sucesivamente. Así es como se transfiere la energía vibratoria de un bloque a otro, pero no responde a su pregunta sobre por qué hay un flujo neto de energía en una dirección. La respuesta a esto es cuando los bloques alcanzan el equilibrio térmico, la distribución de la energía es más aleatoria de lo que era al principio, donde el bloque caliente tenía una abundancia de átomos que se movían rápidamente y el bloque frío tenía una abundancia de átomos que se movían más lentamente.

Esta es la demostración clásica de creciente entropía.

Cuando el cuerpo caliente y el cuerpo frío entran en contacto, considérelo como un sistema. Y un sistema siempre intenta obtener el equilibrio térmico, el equilibrio mecánico y el equilibrio químico consigo mismo y con el entorno. Por lo tanto, cuando un cuerpo con temperatura diferente entra en contacto, el cuerpo caliente tiene más energía térmica que el cuerpo frío. Y a medida que el sistema intenta estar en equilibrio térmico, la energía fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío. Y la energía térmica es la energía que proviene del calor. Así que el calor se mueve del cuerpo caliente al cuerpo frío.

Hay ciertas leyes en este universo, que no tienen una explicación concreta. A través de los años, los humanos hemos desarrollado y modificado modelos matemáticos de ellos. Una de esas leyes es que se ha observado que cualquier cosa que tenga un mayor potencial de energía tenderá a perder energía a un potencial más bajo. En caso de energía potencial (debido a la altura), cualquier elemento al vacío caerá a la superficie de la tierra para minimizar su energía potencial. De forma similar, cualquier cuerpo caliente liberará energía térmica a su entorno.
Cómo lo hace es un problema diferente, por ejemplo, en caso de contacto térmico, puede ser debido a vibraciones reticulares o transferencia de electrones libres en el cuerpo.

La palabra “calor” significa átomos que se mueven rápidamente. La palabra frío significa mover átomos lentamente.

Cuando los átomos que se mueven rápidamente están en contacto con átomos que se mueven lentamente, los átomos que se mueven rápidamente golpean a los lentos y hacen que se muevan. Eso ralentiza los rápidos y acelera los lentos.

Es por eso que llamamos a la nueva situación el flujo de calor del cuerpo caliente al cuerpo frío.

Es a través de un proceso llamado conducción. Es donde algo cálido toca un objeto frío, luego se transfiere la energía térmica. ¡Espero que esto ayude!