ما الطريقة التي تنتقل بها الحراره في الفراغ
المحتويات
كيف تنتقل الحرارة في الفراغ؟
عندما نتحدث عن عملية نقل الحرارة ، فإننا نواجه عدة طرق يحدث من خلالها انتقال الحرارة نتيجة اختلاف درجات الحرارة بين العنصرين ، لذلك نستنتج أن: انتقال الحرارة = فرق الحرارة. بدون اختلاف درجة الحرارة ، سيحدث التوازن الحراري ولن يتم نقل الحرارة من الجسم ذي درجة الحرارة الأعلى إلى الجزء السفلي من الجسم.
- أكثر طرق نقل الحرارة شيوعًا هي:
- حمل.
- توصيل.
- اشتعال
- لكن عندما نتحدث عن كيفية انتقال الحرارة في الفراغ ، فإننا نواجه طريقة واحدة: “طريقة الإشعاع”.
كيف تنتقل الحرارة في الفراغ؟
الإشعاع الحراري هو طريقة انتقال الحرارة في الفراغ ، وفي هذه الحالة لا يكون للوسيط أي دور في عملية التبادل الحراري.
- طريقة انتقال الحرارة في الفراغ: تنتقل الحرارة من خلال انبعاث الموجات الكهرومغناطيسية التي يتم إجراؤها في الفراغ بواسطة الإشعاع الحراري.
- مثال على الإشعاع الحراري الذي يدور حولنا هو أشعة الشمس.
نقل الحرارة من الشمس في الفراغ
أشعة الشمس هي أعظم الأمثلة على الطريقة التي تنتقل بها الحرارة في الفراغ. لمعرفة الطريقة التي تنتقل بها الحرارة في الفراغ ، علينا فقط دراسة أشعة الشمس.
- التركيب الشمسي: ضوء الشمس عبارة عن مجموعة من الموجات الكهرومغناطيسية المرئية للعين المجردة.
- عملية وصول الاشعاع الشمسي الينا: تصل الأشعة الشمسية بعد مرورها لأول مرة عبر الغلاف الجوي ، لذلك يتم امتصاص بعض الأشعة الضارة منها وتصل الأشعة بعد أن يتم تصفيتها.
- نقل الطاقة في الفراغ: إن انتقال الأشعة الشمسية إلى الأرض ليس مجرد انتقال للضوء ، بل الطاقة التي تنتقل من خلاله والتي تستخدم في إنتاج الطاقة الكهربائية من خلال الألواح الشمسية.
ما هي الحرارة؟
الحرارة هي أحد أنواع الطاقة ، ويمكن تعريف الحرارة على أنها مقدر للطاقة المنقولة من جسم إلى آخر ، بسبب الاختلاف في درجة حرارتها.
- هناك عدة تعريفات أخرى لميزان الحرارة ، وهي:
- مقياس درجة حرارة الجسم.
- مقياس برودة الجسم.
- مقياس لقدرة مادة في وسط ما على نقل الطاقة الحرارية إلى مادة في وسط آخر.
أهمية الحرارة في الحياة
تعتبر الحرارة من العناصر المهمة لبقاء الحياة ، فهي العنصر الفعال في القيام بعدة أشياء ، منها:
- التبخر الحراري: عند حدوث ضغط مرتفع للحرارة ، يتبخر ، مما يجعله محركًا للعديد من الدورات ، مثل السكك الحديدية.
- استخدام الحرارة في المنزل: عند الحديث عن الحرارة نتناول التعريفات والتفسيرات العلمية ، مثل الأهمية الجسدية للحرارة ، ونهمل إحدى أهم وظائف الحرارة في الحياة ، وهي الوظائف المنزلية للحرارة ، ومنها:
- تسخين المياه.
- تنشيف الملابس.
- تدفئة المنزل.
- تحضير الطعام.
- أهمية الحرارة في الصناعة: تعتبر الحرارة مكونًا رئيسيًا في جميع عمليات التصنيع تقريبًا. أمثلة على الصناعات التي تستخدم فيها الحرارة:
- صناعة الزجاج.
- صناعة الورق.
- معالجة الغذاء.
- صناعة النسيج.
- التعدين.
- الأهمية الحيوية للحرارة: يعتمد علم التمثيل الضوئي ونمو النبات على وجود الحرارة المنقولة في الفراغ بواسطة الإشعاع الشمسي.
هذه أمثلة على إحدى أهم وظائف الحرارة.
ماهي طرق نقل الحرارة؟
تنتقل الحرارة بعدة طرق ووسائل. تستخدم الحرارة وسائل اتصال مختلفة للوصول إلى جميع الوسائط التي تتطلب وجود الحرارة. طرق نقل الحرارة هي:
نقل الحرارة بالتوصيل
هذه هي الطريقة التي تنتقل بها الحرارة عن طريق اللمس. عندما تسأل عن كيفية انتقال الحرارة عبر وسيط مادي ، فإن الإجابة هي التوصيل.
- تعريف انتقال الحرارة بالتوصيل: إنه نقل الحرارة عبر وسيط مادة صلبة عن طريق النقل المباشر من جسيم إلى آخر من خلال ملامسة الجسيمات.
- النقل الذري: أحد أشكال نقل الحرارة بالتوصيل هو نقل الحرارة من ذرة إلى أخرى من ذرات نفس المادة ، وهو ما يُعرف باسم نقل الحرارة الداخلي.
- قد تكون عملية انتقال الحرارة عن طريق التوصيل بين مادة صلبة وأخرى صلبة ، أو من خلال مادة صلبة وسائلة مثل: نقل الحرارة من الحساء الساخن إلى الملعقة المستخدمة للتحريك.
انتقال الحرارة عن طريق الحمل
يمكن اعتبار الحمل الحراري أحد نماذج التوصيل الحراري ، حيث يتم نقل الحرارة بشكل أساسي من خلال التوصيل بين الجسم والسائل الحامل للحرارة ، ولكن الاختلاف هنا هو أن عملية نقل الحرارة تتم بشكل أساسي من خلال نقل الحرارة نتيجة حركة السائل الحامل للحرارة.
- كيف تنتقل الحرارة عبر السوائل؟ تنتقل الطاقة الحرارية الداخلية من جسم إلى آخر من خلال حدوث حركة جسدية ، وتنتج هذه الحركة الجسدية من خلال حركة السائل حول الجسم ، وتحمل الحرارة منه لنقلها إلى جسم آخر.
- أشكال انتقال الحمل: قد يكون نقل الطاقة من جسم إلى آخر من خلال السائل تلقائيًا ، أو من خلال حركة السائل عبر الجسم أو من خلال حركة الجسم حول السائل.
- تعريف السوائل: هو أي غاز أو سائل يتغير تكوينه مع تغير الوسيط الموجود فيه.
انتقال الحرارة بالإشعاع
طريقة نقل الحرارة هذه هي الإجابة على السؤال عن الطريقة التي تنتقل بها الحرارة في الفراغ. الفرق بين هذه الطريقة والطريقتين السابقتين لنقل الحرارة هو أنها لا تحتاج إلى وسيط فيزيائي للتنقل خلاله.
- لا يتطلب انتقال الحرارة في الفراغ اتصال الجسمين أو وجود سائل وسيط بينهما ، ولكن يحدث النقل من الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي ينتقل في الفراغ بسرعة الضوء.
- قد تسمى الأشعة الحرارية بالأشعة تحت الحمراء.
اقرأ أيضًا: ما الشيء الذي يتجمد بالحرارة؟
