Question

por que a lampada de filamento fica quente depois de acesa?

Answer 1

O filamento da lâmpada, para gerar luz, necessita de muito calor, um exemplo que gosto muito de explicar, é o seguinte: Já observou o carvão de churrasco, quando ele esquenta muito, ele não "solta" uma luz vermelha?
Pois é, é mais ou menos parecido com esse filamento, para gerar luz ele necessita esquentar, e logo depois ele transfere o calor para a lâmpada por irradiação.

Answer 2

Quando a lâmpada é ligada em um circuito elétrico, uma corrente elétrica flui de um contato para o outro, passando pelos fios e pelo filamento de tungstenio dentro da lampada. A corrente elétrica em um condutor sólido é o fluxo de elétrons livres  de uma área carregada negativamente para uma área carregada positivamente.Como os elétrons movem-se rapidamente através do filamento, eles estão constantemente batendo nos átomos que compõem o filamento. A energia de cada impacto faz um átomo vibrar, ou seja, a corrente aquece o átomo. Um condutor fino aquece mais facilmente do que um grosso, pois é mais resistente ao fluxo dos elétrons.Os elétrons associados aos átomos que vibram podem ser impulsionados temporariamente para um nível mais alto de energia. Quando eles voltam ao seu nível normal, os elétrons liberam energia extra na forma de fótons. Geralmente, os átomos de metais liberam fótons de luz infravermelha, que é invisível ao olho humano. Porém, se os átomos forem aquecidos a aproximadamente 2.200º C  como acontece dentro da lampada elétrica, emitirão uma quantidade considerável de calor e de luz visível.