متى يحدث التوصيل الحراري …. لديها الأجسام درجات سخونة متنوعة، وتنتقل السخونة بين هذه الأجسام بعدة طرق، وسيبين النص مفهوم السخونة ودرجة الحرارة، كما سيوضح كيفية حدوث التوصيل الحراري بين الأجسام، وطرق انتقال السخونة بين المواد المختلفة.
ما هي الحرارة ودرجة الحرارة
تتكون كل المواد من جسيماتٍ وذراتٍ، وتتحرك هذه الذرات على نحوٍ متواصلٍ بحركةٍ دورانية أو اهتزازية، حيث تولد حركة الذرات والجسيمات سخونةً أو طاقةً حراريةً، ولديها كل مادة في الطبيعة هذه الطاقة الحرارية، فكلما ازدادت حركة الذرات أو الجزيئات، ارتفعت الحرارة أو طاقة الحرارة التي تمتلكها، وحالَما تتحرك الذرات والجسيمات فإن بعضها يتحرك بأسلوبٍ أسرع من القلة الآخر، وتكون درجة حرارة الجسم هي متوسط سعر الطاقة لجميع الذرات والجزيئات في هذا البدن، فدرجة الحرارة مستقلةٌ عن كمية المادة الموجودة في الجسد، وهي بسهولة متوسط الطاقة المختزنة في الجسد
متى يحدث التوصيل الحراري
ينتج ذلك التوصيل الحراري حالَما تتبادل الجزيئات والإلكترونات المتجاورة الطاقة فيما بينها، فالتوصيل الحراري هو انتقال طاقة الحرارة، والذي ينتج ذلك بسبب اختلافات درجة الحرارة بين الأجزاء المتجاورة من البدن، إذ تنتقل السخونة من المناطق ذات السخونة المرتفعة إلى أجزاء الجسم ذات السخونة الهابطة، حتى يبلغ كامل الجسد إلى نفس درجة الحرارة.
أساليب انتقال الحرارة
لو أنه هنالك اختلافٌ في درجة الحرارة بين نظامين، فستجد الطاقة الحرارية مستديمًا أسلوب وكيفيةً للانتقال من النظام الذي لديه الحرارة الأعلى إلى النسق الذي عنده الحرارة الأدنى، ومن الممكن أن تنتقل السخونة من مكانٍ إلى أحدثٍ بثلاث طرق هي: التوصيل والحمل والإشعاع
اقراء ايضا : التوصيل الكهربائي في المواد الصلبة
انتقال الحرارة بالتوصيل
التوصيل هو انتقال الحرارة بين المواد التي تكون على اتصالٍ مباشرٍ مع بعضها البعض، وكلما كان الموصل أفضل، زادت سرعة نقل السخونة، فالمعادن هي موصلٌ جيدٌ للحرارة، ويتم التوصيل لدى تسخين مادة ما، فتكتسب الجسيمات طاقةً أكثر، ومن ثم ستهتز بسرعةٍ أكبر، ثم تصطدم هذه الجسيمات بالجسيمات القريبة منها وستنقل بعض طاقتها إليها، ويظل ذاك الانتقال للطاقة حتى تنتقل الحرارة من الطرف السّاخن إلى الطرف الأكثر صقيع من البدن.
انتقال الحرارة بالحمل
يشطب نقل الطاقة الحرارية من المواضع السّاخنة إلى المقار الباردة عن طريق الحمل الحراري، ويحدث الحمل الحراري وقتما تصعد المناطق الأكثر دفئًا من سائلٍ أو غازٍ إلى أنحاء أكثر برودة ٍفي السّائل أو الغاز، ويحل السائل أو الغاز المبرّد حانوت المناطق الأكثر دفئًا التي ارتفعت نحو الأعلى، حيث ينتج عن ذلك نسق دورانٍ متواصلٍ، ويعد غليان الماء في المقلاة مثالاً جيدًا على تيارات الحمل هذه، ومثالٌ أحدثٌ على الحمل الحراري هو الغلاف الجوي، حيث تقوم الشّمس بتدفئة سطح الأرض، ويصعد الرياح الدافئ محركًا الهواء لمنخض الحرارة.
انتقال الحرارة بالإشعاع
الإشعاع هو كيفيةٌ لنقل الحرارة لا تعول على أي تلامس بين منشأ الحرارة والبدن المسخّن مثلما هو الوضع مع التوصيل والحمل الحراري، فمن المحتمل أن تنتقل الحرارة عبر الفضاء الفارغ من خلال الإشعاع الحراري الذي يُسمى غالبًا الأشعة تحت الحمراء، وهو نمطٌ من الإشعاع الكهرومغناطيسي، ولا يحتاج انتقال السخونة بالإشعاع إلى واسطةٍ، ومن أمثلة انتقال السخونة بالإشعاع: حرارة الشمس والحرارة المنبعثة من خيوط المصباح الكهربائي.