طرق انتقال الحرارة

كتابة marim آخر تحديث: 25 مارس 2019 , 14:14

الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة والتي تشرح كيفية حركة العناصر الموجودة في الأجسام ، التي تستطيع ان تنتقل من جسم إلى آخر ،وتقوم الحرارة بالانتقال تلقائيا حيث تتجه دائما من الجسم الحامل لدرجة حرارة مرتفعة الى درجة حرارة منخفضة حتى يتم التشابه والتعادل في درجات الحرارة ،

وفي حالة ان كانت الأجسام متعادلة في درجة الحرارة ان كانت مرتفعة او منخفضة او من الاجسام ذات الحرارة المنخفضة الى أصحاب الحرارة المرتفعة فقد يحدث  ،لكن عند حدوث هذا الانتقال الحرارى يحتاج الى مجهود ومضخة حرارة ،قد يشعر البعض ويستنتج ان الحرارة هي نفس معنى درجة الحرارة لكن كل منهما له معنى خاص به ،فالحرارة تعنى الطاقة الحرارية اما درجة الحرارة فهي مقياس لمعرفة مقدار وقيمة الحرارة.

كيف تنتقل الحرارة

هناك طريقتان لانتقال الحرارة وهما: التوصيل الحراري والإشعاع الحراري وهي كالآتي:

التوصيل الحراري

تعتبر نظرية التوصيل هي نظرية جزيئية ،سوف نقوم بالتجربة لنفهم كل هذا ،يتم وضع كأس من الماء ذات الحرارة المرتفعة في وعاء وهذا الوعاء بداخله ماء ذات حرارة منخفضة ، يتم انتقال درجة الحرارة من المياه الأعلى في درجة الحرارة الى الأقل حتى يصبح المياه كلها لها نفس مقياس درجة الحرارة ،هذا المثال أشار إلى انتقال الحرارة من الماء الساخن الى الماء البارد داخل الوعاء ،حتى يتم انتقال الحرارة لكن بالتوصيل سوف يتم من خلال مواضع أخرى ،حيث سوف يتم التوصيل بدون أي جريان للعنصر ، وليس هناك أي شيء مادى لملوس لانتقال الحرارة من الماء الساخن الى البارد.

قد تنتقل الحرارة من الماء الساخن الى البارد فقط الا اذا تم فقدان الطاقة نهائي لم يتم الانتقال ،وعند اكتساب الطاقة ليس يوجد أي شيء بديل يدخل إلى الماء البارد ، يحدث كل هذا بسبب الالية التي تجعل من التدفق الحرارى بالتوصيل قد يحدث ، وعلينا التدقيق والتفكير على المادة على انها متألفة من مجموعة من ذرات جسيمات صغير ة جدا ، وأيضا من جزيئات وشوادر ، وتعد الجزيئات في حركة دائمة ومستمرة وهذا ما يجعلها لديها طاقة حركية ، وقد تقوم الجزيئات بالحركة داخل الوعاء الذى بداخله وتصطدم مع بعضها البعض اثناء الحركة وأيضا مع جدران الوعاء التي هي بداخله ، تعتبر هذه هي الطاقة الحركية الانتقالية ، وهى تعبر عن الشكل الأساسي لحركة الغازات والسوائل ، وقد تتمكن هذه الجزئيات من ان تتحرك وتهتز من حول مكان أو موضع واحد ثابت ،وهذا يجعل الجزئيات بداخلها طاقة اهتزازية وهى من الاشكال الأساسية للطاقة الحركية في الاجسام الصلبة.

الاهتزازات هي الجزئيات التي تهتز بداخل موضع ثابت لا يتحرك وتعد أنها لها طاقة حركية ، لكن الاصطدامات هي أيضا الجزئيات التي تتحرك وتلف عبر الوعاء وهي تمتلك طاقة حركية انتقالية وتقوم بالاصطدام بالوعاء.

وقد تدل جدران الوعاء انه محيط مادى ملموس ،كما هو موجود في محيطك في ملكيتك ، قد يدل ان محيط الجسم هو الامتداد الابعد لجزئيات في شيء مادى ،وعند المحيط تصطدم الجزئيات المصطدمة مع الجزئيات الأخرى ، فكل من جزئيات الوعاء او الهواء المحيط وأيضا الجسيمات المهتزة التي تكون في وضع ثاب قد تحدث لهم بعض الاصطدامات ،ولأنها من ضمن المحيط فهذا ينتج عليه اهتزازات نتيجة الاصطدام مع الجزئيات المجاورة لها ، وهى ان كانت جزئيات الوعاء أو الهواء المحيط.

ويعتبر اصطدام الجسيمات المهتزة مع المصطدمة تنتج عنها اصطدام مرن ويكون فيها المقدار الكلى للطاقة الخاصة بالحركة للجزئيات التي أصبحت مهتزة محفوظة ، والتأثير الذى عاد إلينا هو ان الاصطدام المرن أدى الى انتقال الطاقة الحركية عبر الحدود الموجودة إلى جزئيات الجانب الآخر ، وسوف تفقد الجزئيات الأكثر نشاطا جزء من طاقتها الحركية بينما سوف تكتسب الجزئيات الأقل نشاطا لهذه الطاقة الحركية المفقودة.

الإشعاع الحراري

هو أيضا طريقة من طرق انتقال الحرارة لكن بالإشعاع ، ولا تحتاج لانتقال الحرارة الى رابط بين المصدر الحرارى ،والجسم الذى يحتاج إلى انتقال حرارى لا يحتاج او يتطلب وجود مادة او أداة للانتقال الحرارى مثل التوصيل ،ففي هذه الطريقة فقط يمكنك ان تنقل الحرارة خلال الفراغ وذلك عن طريق الإشعاع  ، فمثلا انتقال الحرارة من الشمس الى الانسان على الأرض لا يوجد أي شيء بينهم للتوصيل او الانتقال فيتم انتقال الحرارة مباشرة.

وقد يطلق عليه الإشعاع الحرارى بالأشعة تحت الحمراء ،وهى صورة من صور الأشعة الكهرومغناطيسية ، فالإشعاع هو احد أشكال انتقال الطاقة ويتكون من موجات كهرومغناطيسية تنتقل بسرعة عالية تساوى سرعة الضوء ولا تحتاج عملية الانتقال الى تبادل بينهم الكتل او وسيط بينهم.

الوسوم
زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق