القائمة الرئيسية

الصفحات

آخر المواضيع

ما هي طرق انتقال الحرارة ؟ تعريف وأمثلة

أي مادة تتكون من ذرات وجزيئات لديها القدرة على نقل الحرارة. الذرات في أنواع مختلفة من الحركة في أي وقت. حركة الجزيئات والذرات هي المسؤولة عن الحرارة أو الطاقة الحرارية وكل مادة لها هذه الطاقة الحرارية. وكلما زادت حركة الجزيئات كلما زادت الطاقة الحرارية. ومع ذلك ، بالحديث عن نقل الحرارة ، فهي ليست سوى عملية نقل الحرارة من الجسم ذي درجة الحرارة العالية إلى الجسم ذي درجة الحرارة المنخفضة.


انتقال الحرارة

تعريف انتقال الحرارة

وفقًا للأنظمة الديناميكية الحرارية ، يتم تعريف نقل الحرارة على أنه


حركة الحرارة عبر حدود النظام بسبب اختلاف درجة الحرارة بين النظام ومحيطه.


ومن المثير للاهتمام أن الاختلاف في درجة الحرارة يُقال إنه "إمكانية" يتسبب في انتقال الحرارة من نقطة إلى أخرى. الى جانب ذلك ، تُعرف الحرارة أيضًا باسم التدفق.


1. نشاط صغير في نقل الحرارة في السوائل

خذ دورق أو قارورة واملأها بما يصل إلى ثلثي عمقها. ضعه بطريقة يمكنك تسخينها بشمعة تحتها. بعد الترتيب ، اتركه لبعض الوقت حتى يظل الماء في الدورق. برفق ، ضع بلورة صغيرة من برمنغنات البوتاسيوم أسفل القارورة. اسمح للماء أن يصبح ساكنًا مرة أخرى. الآن ، قم بتسخين الماء مباشرة تحت البلورة.

انتقال الحرارة في السوائل

ماذا ترى؟ عندما يتم تسخين الماء ، يبدأ الماء الساخن في الارتفاع ويتحرك الماء البارد نحو اللهب. ويمكن رؤية ذلك من خلال حركة الخطوط الأرجوانية في الماء. أيضًا ، تستمر هذه العملية حتى يتم تسخين حجم الماء بالكامل. تسمى عملية نقل الحرارة في السوائل بالحمل الحراري.


2. نشاط صغير في نقل الحرارة في الغازات

أشعل شمعة وضعها على حامل. الآن ، ضع إحدى يديك فوق اللهب (على مسافة آمنة حتى لا تحرق يدك) والأخرى على جانب اللهب.

انتقال  الحرارة في الغازات


هل تشعر كلتا اليدين بالحرارة بنفس الدرجة؟ لا ، إن اليد الموجودة فوق اللهب تكون أكثر سخونة لأن الهواء يسخن بالحمل الحراري. من ناحية أخرى ، لا يشعر الهواء على الجانب بالحرارة لأنه لا يوجد حمل حراري. عند الحديث عن انتقال الحرارة في الغازات ، يعاني الأشخاص الذين يعيشون في المناطق الساحلية من ظاهرة مثيرة للاهتمام.


طرق انتقال الحرارة

يمكن أن تنتقل الحرارة من مكان إلى آخر بعدة طرق. تشمل الأوضاع المختلفة لنقل الحرارة ما يلي:

  • التوصيل الحراري

  • الحمل الحراري

  • الإشعاع الحراري


وفي الوقت نفسه ، إذا كان هناك اختلاف في درجة الحرارة بين النظامين ، فستجد الحرارة طريقة للانتقال من النظام الأعلى إلى النظام السفلي.


تعريف التوصيل الحراري

يتم تعريف التوصيل على أنه العملية التي تتدفق فيها الحرارة من أجسام ذات درجة حرارة أعلى إلى أجسام ذات درجة حرارة منخفضة.


تقوم منطقة ذات طاقة حركية أعلى بنقل الطاقة الحرارية نحو منطقة الطاقة الحركية المنخفضة. تصطدم الجسيمات عالية السرعة بجزيئات تتحرك بسرعة بطيئة ، ونتيجة لذلك تزيد الجسيمات البطيئة من طاقتها الحركية. هذا شكل نموذجي لنقل الحرارة ويتم من خلال الاتصال الجسدي. يُعرف التوصيل أيضًا بالتوصيل الحراري أو التوصيل الحراري.


أمثلة عن التوصيل الحراري

فيما يلي أمثلة على التوصيل:


  • كي الملابس هو مثال على التوصيل الحراي حيث تنتقل الحرارة من المكواة إلى الملابس.

  • تنتقل الحرارة من اليدين إلى مكعبات الثلج مما يؤدي إلى ذوبان مكعب ثلج عند حمله باليد.

  • التوصيل الحراري عبر الرمال على الشواطئ. يمكن تجربة هذا خلال الصيف. الرمل موصل جيد للحرارة.


تعريف الحمل الحراري

يتم تعريف الحمل الحراري على أنه حركة جزيئات السوائل من مناطق درجات الحرارة المرتفعة إلى مناطق درجات الحرارة المنخفضة.


أمثلة عن الحمل الحراري

تتضمن أمثلة الحمل الحراري ما يلي:


  • غليان الماء ، أي الجزيئات الأكثر كثافة تتحرك في الأسفل بينما الجزيئات الأقل كثافة تتحرك لأعلى مما يؤدي إلى الحركة الدائرية للجزيئات بحيث يتم تسخين الماء.

  • يتحرك الماء الدافئ حول خط الاستواء نحو القطبين بينما يتحرك الماء البارد عند القطبين نحو خط الاستواء.

  • تتم الدورة الدموية في الحيوانات ذوات الدم الحار بمساعدة الحمل الحراري ، وبالتالي تنظيم درجة حرارة الجسم.


تعريف الإشعاع الحراري

ينتج الإشعاع الحراري عن انبعاث الموجات الكهرومغناطيسية. تحمل هذه الموجات الطاقة من الجسم الباعث. يحدث الإشعاع من خلال فراغ أو وسط شفاف يمكن أن يكون صلبًا أو سائلًا. الإشعاع الحراري هو نتيجة الحركة العشوائية للجزيئات في المادة. حركة الإلكترونات والبروتونات المشحونة هي المسؤولة عن انبعاث الإشعاع الكهرومغناطيسي.


مثال عن الإشعاع الحراري

فيما يلي أمثلة على الإشعاع:


  • يعد إشعاع الميكروويف المنبعث في الفرن مثالاً على الإشعاع.

  • الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس هي مثال للإشعاع.

  • يعد إطلاق جسيمات ألفا أثناء تحلل اليورانيوم 238 إلى ثوريوم -234 مثالاً على الإشعاع.

أهم المصادر
هل اعجبك الموضوع :

تعليقات

محتويات