المحتوى
بحسب ال المبادئ الفيزيائية للديناميكا الحراريةمن اللافت للنظر أن درجة الحرارة ليست ثابتة في الأجسام ، ولكنها تنتقل من واحد إلى آخر: دائمًا ما يكون الاتجاه هو نفسه ، لأن الحرارة تنتقل من أجسام ذات درجة حرارة أعلى إلى أجسام أقل.
هناك العديد من الصيغ الرياضية المطابقة للفيزياء والكيمياء التي تميل إلى تفسيرها عمليات نقل الحرارة، ولكن الشيء الرئيسي هو أنها تحدث في إطار ثلاثة إجراءات مختلفة: التوصيل والحمل الحراري والإشعاع.
أمثلة على القيادة
ما هو القيادة؟ال القيادة إنها العملية التي تنتشر منها الحرارة بسبب التحريض الحراري للجزيئات ، دون أن يكون هناك إزاحة حقيقية لها. إنها عملية بسيطة للغاية لفهمها وفي نفس الوقت "غير مرئى' منذ انتقال الحرارة فقط ، مع عدم وجود شيء مادي مرئي.
ال القيادة هذا هو السبب في أن الأشياء ، في وقت طويل إلى حد ما ، ينتهي بها الأمر بالحصول على نفس درجة الحرارة في كل امتدادها. بعض الأمثلة على القيادة:
- مع أدوات التعامل مع الفحم أو الأشياء الأخرى التي يحتمل أن تكون شديدة الحرارة. إذا كان طوله أقصر ، فسيكون نقل الحرارة أسرع ولا يمكن لمس أي من طرفيه.
- يذوب الثلج في وعاء من الماء الساخن من خلال التوصيل.
- عندما يغلي الماء ، ينقل اللهب الحرارة إلى الحاوية وبعد فترة تسمح للماء بالتسخين.
- سخونة الملعقة عند وضعها في وعاء وتسكب عليها شوربة شديدة السخونة.
- السكاكين والشوك تستخدم مقبض خشبي لكسر توصيل الحرارة.
أمثلة على الحمل
ما هو الحمل؟ ال الحمل إنه انتقال للحرارة بناءً على الحركة الحقيقية لجزيئات المادة: يتدخل هنا مائع يمكن أن يكون غازًا أو سائلًا.
ال انتقال الحرارة بالحمل يمكن إنتاجه فقط في السوائل التي يمكن للجسيمات أن تتحرك فيها بالحركة الطبيعية (يستخرج السائل الحرارة من المنطقة الساخنة ويغير كثافتها) أو الدوران القسري (يتحرك السائل عبر مروحة) لنقل الحرارة دون مقاطعة الاستمرارية الجسدية للجسم. فيما يلي سلسلة من أمثلة الحمل الحراري:
- نقل الحرارة من الموقد.
- بالونات الهواء الساخن ، والتي يتم حفظها في الهواء عن طريق الهواء الساخن. إذا برد ، يبدأ البالون في السقوط على الفور.
- عندما يغمر بخار الماء الزجاج في الحمام ، بسبب درجة حرارة الماء الساخنة عند الاستحمام.
- مجفف الأيدي أو مجفف الشعر الذي ينقل الحرارة بالحمل القسري.
- انتقال الحرارة المتولدة من جسم الإنسان عندما يكون الإنسان حافي القدمين.
أنظر أيضا: أمثلة على التوازن الحراري
أمثلة على الإشعاع
ما هو الإشعاع؟ ال إشعاع إنها الحرارة المنبعثة من الجسم بسبب درجة حرارته ، في عملية تفتقر إلى الاتصال بين الأجسام أو السوائل الوسيطة التي تنقل الحرارة.
ال إشعاع يجعل ذلك بسبب وجود جسم صلب أو سائل بدرجة حرارة أعلى من الآخر ، فهناك انتقال فوري للحرارة من جسم إلى آخر. هذه الظاهرة هي انتقال الموجات الكهرومغناطيسية ، المنبعثة من الأجسام عند درجة حرارة أعلى من الصفر المطلق: كلما ارتفعت درجة الحرارة ، كلما ارتفعت هذه الموجات.
هذا ما يفسر ذلك إشعاع يمكن أن يحدث فقط طالما أن درجة حرارة الجسم مرتفعة بشكل خاص. فيما يلي مجموعة من الأمثلة حيث يحدث الإشعاع:
- انتقال الموجات الكهرومغناطيسية عبر فرن المايكرويف.
- الحرارة المنبعثة من المبرد.
- الأشعة فوق البنفسجية الشمسية ، وهي بالضبط العملية التي تحدد درجة حرارة الأرض.
- الضوء المنبعث من المصباح المتوهج.
- انبعاث أشعة جاما بواسطة نواة.
تعمل عمليات نقل الحرارة على زيادة درجات حرارة الأجسام المصابة وتقليلها ، ولكن في بعض الأحيان (كما يتضح من الجليد) تكون مسؤولة عن ظاهرة تغييرات المرحلة، مثل غليان الماء فيها بخار، أو ذوبان الماء في الجليد. تركز الهندسة العديد من جهودها على الاستفادة من إمكانية التلاعب بحالة الأجسام من خلال انتقال الحرارة.
أنظر أيضا: أمثلة على الحرارة ودرجة الحرارة
