تنتقل الحرارة من المادة ذات درجة الحرارة الأقل إلى المادة ذات درجة الحرارة الأكبر على صورة طاقة حرارية. ، يتم دائمًا نقل الحرارة من مادة ذات درجة حرارة منخفضة إلى مادة ذات درجة حرارة أعلى. وذلك لأن الطاقة الحرارية تنتقل دائمًا من الأماكن الساخنة إلى الأماكن الباردة. عادةً ما يؤدي نقل الحرارة أو الطاقة الحرارية إلى تغيير درجة حرارة المادة، ولكن ليس دائمًا!
تنتقل الحرارة من المادة ذات درجة الحرارة الأقل إلى المادة ذات درجة الحرارة الأكبر على صورة طاقة حرارية.
تنتقل الحرارة بثلاث طرق: التوصيل، والحمل الحراري، والإشعاع. الثلاثة كلها مهمة في حياتنا اليومية. التوصيل هو نقل الحرارة عن طريق الاتصال المباشر. الحمل الحراري هو حركة الحرارة بواسطة الحركة الفعلية للمادة ؛ الإشعاع هو انتقال الحرارة بواسطة الموجات الكهرومغناطيسية. جميع الأوضاع الثلاثة لنقل الحرارة مهمة. على سبيل المثال، التوصيل هو كيفية تسخين الملعقة المعدنية عندما تكون في كوب ساخن من الحساء. يحدث الحمل الحراري عندما تطبخ شيئًا ما في قدر على موقد ؛ تنتقل الحرارة من الشعلة خلال القدر وتطبخ الطعام بالداخل. الإشعاع هو كيف تدفئنا الشمس هنا على الأرض ؛ تنتقل الطاقة القادمة من الشمس عبر الفضاء وتدفئنا عندما تصل إلينا. نحتاج إلى جميع أنواع نقل الحرارة الثلاثة لإبقائنا مرتاحين ولطهي طعامنا. إنهم في كل مكان حولنا، طوال الوقت، وغالبًا ما نأخذهم كأمر مسلم به!
إقرأ أيضا:حدد من هذه المهارات ما يعتبر من مستوى الفهم الحرفيما هي الطاقة الحرارية؟
يتم نقل الحرارة من مادة ذات درجة حرارة منخفضة إلى مادة ذات درجة حرارة أعلى في شكل طاقة حرارية. الطاقة الحرارية هي الطاقة الحركية الكلية المرتبطة بالحركة العشوائية للذرات والجزيئات، ودرجة الحرارة هي مقياس كمي “ساخن” أو “بارد”. إنه مقياس متوسط الطاقة الحركية لجزيئات المادة. كلما زادت حرارة المادة، زادت حركة جزيئاتها، وزادت طاقتها الحرارية. عندما يتم نقل الطاقة الحرارية على شكل حرارة من مادة أكثر دفئًا إلى مادة أكثر برودة، فإن الجزيئات الموجودة في المادة الأكثر برودة تكتسب طاقة حركية وتزيد في درجة الحرارة.
العلاقة بين الحرارة ودرجة الحرارة
غالبًا ما يكون هناك خلط بين مصطلحي الحرارة ودرجة الحرارة. من المهم فهم الفرق بين الاثنين لأنهما مرتبطان ولكنهما مفاهيم مختلفة. الحرارة هي الطاقة الكلية لحركة الجزيئات داخل جسم أو جسيم، في حين أن درجة الحرارة هي مجرد مقياس لمتوسط طاقة تلك الحركات. كلما زادت حرارة الجسم، زادت سرعة حركة جزيئاته. وبالتالي، فإن حرارة الجسم مرتبطة بدرجة حرارته ولكنها لا تتناسب معها بشكل مباشر. درجة الحرارة هي مقياس لمتوسط الطاقة الحركية لكل جزيء في مادة بينما الحرارة هي شكل الطاقة المنقولة بين الأشياء التي تؤدي إلى تغير في درجة الحرارة. بمعنى آخر، عند إضافة حرارة إلى جسم ما أو إزالته منه، تتغير درجة حرارته. العلاقة بين الحرارة ودرجة الحرارة صغيرة ولكنها مهمة ؛ الحرارة هي الطاقة الكلية للحركة الجزيئية، بينما تشير درجة الحرارة فقط إلى متوسط الطاقة الحركية لكل جزيء.
إقرأ أيضا:كيف كان وضوء النبي صلى الله عليه وسلمكيف يعمل التوصيل؟
تنتقل الحرارة من مادة ذات درجة حرارة منخفضة إلى مادة ذات درجة حرارة أعلى في شكل طاقة حرارية. تُعرف هذه العملية بالتوصيل. يحدث التوصيل عندما تصطدم الجزيئات وتنقل طاقتها إلى جزيئات ذات طاقة أقل. تهتز الجزيئات ذات الطاقة الأكبر بشكل أكبر، ويتم نقل هذه الاهتزازات إلى جزيئات ذات طاقة أقل، مما يجعلها تهتز أكثر أيضًا.
أمثلة على التوصيل
يمكن لكائنين بدرجات حرارة مختلفة تبادل الطاقة، إذا كانا على اتصال حراري. يحدث انتقال الحرارة دائمًا من مادة ذات درجة حرارة أعلى إلى مادة ذات درجة حرارة منخفضة. بمعنى آخر، تتدفق الحرارة من الأجسام الأكثر دفئًا إلى الأشياء الأكثر برودة.
هذا لأن الحرارة هي طاقة حرارية تنتقل من مكان إلى آخر. عندما يتلامس جسمان بدرجات حرارة مختلفة، فإن الجسم الأكثر سخونة سينقل بعض حرارته إلى الجسم الأكثر برودة حتى يصل كلا الجسمين إلى نفس درجة الحرارة.
لذلك، إذا كنت تريد تبريد جسم ما، فأنت بحاجة إلى نقل الحرارة منه إلى جسم آخر ذي درجة حرارة منخفضة. على سبيل المثال، عندما تضع مكعبات ثلج في مشروب، تمتص مكعبات الثلج الحرارة من المشروب وتجعله أكثر برودة.
كيف يعمل الحمل الحراري؟
يتم دائمًا نقل الحرارة من مادة ذات درجة حرارة منخفضة إلى مادة ذات درجة حرارة أعلى في شكل طاقة حرارية. الطرق الثلاث التي يمكن من خلالها نقل الحرارة هي التوصيل والحمل الحراري والإشعاع. التوصيل هو نقل الطاقة من جزيء إلى آخر عن طريق الاصطدامات. الحمل الحراري هو نقل الطاقة الحرارية من مكان إلى آخر عن طريق حركة الغاز أو الجزيئات السائلة. الإشعاع هو انتقال الحرارة بواسطة الموجات الكهرومغناطيسية.
إقرأ أيضا:فوائد طلع النخل والعسل للرجالأمثلة على الحمل
تنتقل الحرارة دائمًا من مادة ذات درجة حرارة منخفضة إلى مادة ذات درجة حرارة أعلى. وذلك لأن الطاقة الحرارية تنتقل دائمًا من جسم ذي درجة حرارة أعلى إلى جسم ذي درجة حرارة منخفضة. عندما يتم نقل الطاقة الحرارية، فإنها تتسبب في اهتزاز الجزيئات في المادة بشكل أسرع مما ينتج عنه حرارة. يمكن نقل الحرارة عن طريق التوصيل أو الحمل الحراري أو الإشعاع.
كيف يعمل الإشعاع؟
الإشعاع هو انتقال الحرارة بواسطة الموجات الكهرومغناطيسية. عندما تقف في الشمس، تشعر بالدفء بسبب الموجات الكهرومغناطيسية، وخاصة الأشعة تحت الحمراء.
الإشعاع الحراري هو إحدى الآليات الرئيسية الثلاث لانتقال الحرارة. يستلزم انبعاث طيف من الإشعاع الكهرومغناطيسي بسبب
كيف يعمل الإشعاع الحراري؟ تنبعث الطاقة الحرارية على شكل موجات كهرومغناطيسية بواسطة جسم ساخن وتنتقل وتنتقل حتى تصل
الحرارة هي نقل الطاقة الحرارية من نظام إلى ما يحيط به أو من جسم إلى آخر نتيجة اختلاف في
المصابيح الحرارية التي تحافظ على دفء الطعام تعمل بالطريقة نفسها. إشعاع
آليات نقل الحرارة هي الطرق التي يمكن من خلالها نقل الطاقة الحرارية من المناطق ذات درجة الحرارة المرتفعة إلى المناطق ذات درجة الحرارة المنخفضة من خلالها
أمثلة على الإشعاع
تنتقل الحرارة من مادة ذات درجة حرارة منخفضة إلى مادة ذات درجة حرارة أعلى في شكل طاقة حرارية. تُعرف هذه العملية بالتوصيل. بعض الأمثلة على الإشعاع هي مصابيح الحرارة والشمس.
فوائد فهم انتقال الحرارة
لفهم فوائد نقل الحرارة، من المهم أن نفهم أولاً ما هو انتقال الحرارة. نقل الحرارة هو عملية نقل الطاقة الحرارية من مادة إلى أخرى. يمكن أن يحدث هذا بعدة طرق، ولكن أكثر الطرق شيوعًا هي التوصيل والحمل الحراري والإشعاع. لكي يتم نقل الحرارة، يجب أن يكون هناك اختلاف في درجة الحرارة بين المادتين. عندما تنتقل الحرارة من مادة ذات درجة حرارة منخفضة إلى مادة ذات درجة حرارة أعلى، تُعرف باسم “تدفق الحرارة”.
هناك العديد من الفوائد لفهم انتقال الحرارة. من أهم الفوائد أنه يمكن أن يساعدنا في الحفاظ على الطاقة. من خلال فهم كيفية عمل نقل الحرارة، يمكننا إيجاد طرق لتقليل كمية الطاقة اللازمة للحفاظ على درجة حرارة معينة. على سبيل المثال، يعمل العزل عن طريق منع انتقال الحرارة من منطقة إلى أخرى. هذا يعني أنه يلزم طاقة أقل للحفاظ على نفس درجة الحرارة في مكان معزول
إقرأ أيضا :
تنتقل الحرارة من المادة ذات درجة الحرارة الأقل إلى المادة ذات درجة الحرارة الأكبر على صورة طاقة حرارية
أي مما يلي يعد لغة منخفضة المستوى
.
