متى يحدث التوصيل الحراري
يتم تعريف التوصيل الحراري عادة على أنه نقل تلقائي للطاقة دون تدخل بشري ، وهذه الطاقة هي طاقة حرارية ، ولكن متى يحدث التوصيل الحراري؟ هذا ما نشرحه من خلال الحياه ويكي. التوصيل الحراري هو نقل في درجات حرارة متفاوتة بطرق مختلفة ووسط مناسب للتوصيل الحراري من خلاله. يحدث التوصيل الحراري عادة من درجات حرارة عالية إلى درجات حرارة منخفضة.
متى يحدث التوصيل الحراري؟
كما رأينا في مقدمة هذا المحتوى أن التوصيل الحراري ينتج عن نقل الطاقة الحرارية من خلال تحويل درجة حرارة عالية إلى درجة حرارة منخفضة ، لذلك خلص علماء الطاقات الفيزيائية إلى أن التوصيل الحراري يحدث في حالة المرور بأربع طرق ، و هم انهم:
نقل الحرارة بالتوصيل الحراري
- إحدى طرق نقل الحرارة والتوصيل الحراري بشكل عام هي التوصيل التلقائي الذي ينتج من درجة حرارة عالية إلى درجة حرارة منخفضة.
- التوصيل هو نقل الطاقة الحرارية من خلال أجسام ذات طاقة حرارية أعلى إلى أشياء ذات طاقة حرارية أقل.
- يتم التوصيل الحراري من خلال هذه العملية من خلال اصطدام الجسيمات في مادة أي جسم ينتج حرارة.
انتقال الحرارة بالإشعاع الحراري
- الإشعاع الحراري هو أحد الطرق التي تنتقل بها الطاقة الحرارية من جسم إلى آخر.
- ينتقل الإشعاع الحراري تلقائيًا ولا يتداخل مع العنصر البشري ، وينتج أيضًا من درجة حرارة عالية إلى درجة حرارة منخفضة.
- ينتج الإشعاع الحراري من الإشعاع الكهرومغناطيسي ، خاصةً من الأشعة تحت الحمراء التي تولدها الشمس تلقائيًا. في الواقع ، لن يكون التوصيل الحراري المشع ناتجًا عن الشمس فحسب ، بل سينتج في بعض الحالات عن الشعاع الناتج عن مصباح كهربائي قوي.
- تختلف الأشعة تحت الحمراء التي تنتج التوصيل الحراري ، وقد ينتج التوصيل الحراري المشع بواسطة أشعة جاما والأشعة السينية وموجات الراديو.
نقل الحرارة بالحمل الحراري
- تنتقل الحرارة أيضًا في هذا النوع من التوصيل الحراري من درجات حرارة عالية إلى درجات حرارة منخفضة ، ولكن هذه الطريقة قد تكون تلقائية ، وقد يقوم العنصر البشري بذلك من أجل إنتاج الحرارة اللازمة لدرجات حرارة منخفضة.
- يتم إنتاج الحمل الحراري تلقائيًا دون تدخل بشري فيه من خلال الهواء الجوي الذي يحمل حرارة عالية نحو درجة حرارة منخفضة ، لأن الهواء في هذه الحالة يكون محملاً بالغازات الساخنة التي تحل محل الغازات الباردة.
- يحدث الحمل الحراري لتوصيل الحرارة من درجات حرارة عالية إلى درجات حرارة منخفضة أحيانًا من خلال تدخل العنصر البشري. الأماكن والمناطق التي تتميز عادة بدرجات حرارة منخفضة.
نقل الحرارة بالنقل الحراري
- عملية النقل الحراري هي عملية ندرسها منذ المراحل الأولى من حياتنا ، وهي عملية في الدراسات الكيميائية والفيزيائية.
- يتم نقل الحرارة من خلال عملية النقل من درجات حرارة عالية إلى درجات حرارة منخفضة.
- تنتج عملية النقل طاقة حرارية يتم نقلها من درجات حرارة عالية إلى درجات حرارة منخفضة عبر الهواء الجوي ، أو في بعض الحالات ، تنتج الطاقة حرارة من خلال الماء.
ما هي المدة التي تستغرقها عملية نقل الحرارة من جسم إلى آخر؟
من خلال معالجة طرق التوصيل الحراري من الأعلى إلى المنخفض ، ومعرفة الطرق الأربعة التي يحدث من خلالها التوصيل الحراري للأجسام المختلفة التي تتكون من عناصر تحتوي على ذرات وجزيئات.
- من خلال هذه الفقرة نشرح كم من الوقت تستمر عملية انتقال الحرارة من جسم إلى آخر ، وهذا سؤال يدور حوله العديد من طلاب وطلاب الطاقة الحرارية بعد أن يتعرفوا على طرق التوصيل الحراري.
- يمكننا القول أن الطرق المختلفة للتوصيل الحراري ، سواء كانت إشعاع حراري أو نقل حرارة أو حمل حراري ، تنقل الحرارة المرتفعة إلى درجات حرارة منخفضة تلقائيًا أو من خلال العنصر البشري ، كذلك فإن عملية التوصيل الحراري لها معدة محددة أو ثابتة تقوم بذلك. لا تغيير؟
- في الواقع ، لا تقتصر مدة التوصيل الحراري من جسم ذي درجة حرارة عالية إلى جسم آخر ذي درجة حرارة منخفضة بوقت محدد.
- من هنا يمكننا القول أن عملية التوصيل الحراري من جسم إلى آخر تنتهي حتى يتساوى الجسمان في درجة الحرارة.
- يمكننا التحقق من ذلك بقياس درجة حرارة كلا الجسمين بميزان حرارة حتى نجد درجات حرارة متساوية في كلا الجسمين.
المواد التي تنقل الحرارة بشكل أفضل
في الواقع ، تختلف المواد التي تنقل الحرارة بشكل جيد في جودة نقل الطاقة الحرارية من جسم إلى آخر من خلال الطرق الأربعة للتوصيل الحراري.
- عادةً ما تكون المعادن موصلات جيدة للحرارة ، بينما البلاستيك أو الخشب عبارة عن مواد تنقل الطاقة الحرارية من جسم إلى آخر ، ولكنها أقل جودة من المعادن.
- يجب أن نتوقف لحظة عند هذه النقطة ونطرح سؤالاً هامًا ، كيف تنتقل الحرارة من جسم إلى آخر؟ في الواقع ، يتم نقل الطاقة الحرارية من جسم إلى آخر من خلال النقل المادي للإلكترونات الحرة الموجودة في نواة أي ذرة من العنصر أو المادة ، وتخضع ذرات العنصر للاهتزازات حتى تصل إلى نفس درجات الحرارة في كلا الجسمين.
- تسمى حالة درجات الحرارة المتساوية لكلا الجسمين بالتوازن الحراري ، فما هي المواد التي توصل الحرارة بشكل جيد؟
- الماس والفضة من بين المواد التي تنقل الحرارة بشكل جيد من جسم ذو درجة حرارة عالية إلى جسم منخفض درجة الحرارة.
- أما الألمنيوم والذهب والنحاس من المواد التالية بالنسبة للمواد السابقة في التوصيل الحراري بين الأجسام.
- يعتبر الزجاج أيضًا مادة موصلة حرارية لأجسام ذات درجات حرارة متفاوتة.
- الماء موصل جيد للحرارة ، والثلج أيضًا مادة تذوب في درجات حرارة عالية.
- الهواء الجوي ، كما ذكرنا سابقًا ، هو مادة أو وسيط تنتقل من خلاله الطاقة الحرارية من جسم إلى آخر.
معامل التوصيل الحراري
بعد أن نعرف متى تحدث التوصيل الحراري للأجسام ذات درجات الحرارة المتفاوتة ، يجب أن نعرف أيضًا ما هو معامل التوصيل الحراري للمواد والأشياء التي تختلف في درجات الحرارة.
- يمثل معامل التوصيل الحراري الوسيط الذي تنتقل من خلاله الطاقة الحرارية من درجات الحرارة المرتفعة إلى المتناقصة.
- معامل التوصيل الحراري ، كما ناقشنا أعلاه ، يتعلق بالحمل الحراري ، الذي ينقل الحرارة عبر الهواء أو الماء. هذا هو معامل التوصيل الحراري.
- يكون معامل التوصيل الحراري على شكل غازات في الهواء الجوي أو في شكل سوائل تنتقل من خلالها الطاقة الحرارية.
- يتميز معامل التوصيل الحراري بكونه وسيطًا مناسبًا ومناسبًا لإكمال عملية التوصيل الحراري ، والتي من خلالها يمكننا حساب معامل التوصيل الحراري.
- لذلك ، يتم حساب معامل التوصيل الحراري في حسابات عالية التقنية ، وبالتالي فإن متوسط معامل انتقال الحرارة لشكل هيكلي معين هو.
- عند حساب معامل التوصيل الحراري لأجسام مختلفة ، نأخذ في الاعتبار الاختلاف في درجة حرارة السائل المستخدم أو الغازات في الهواء الجوي ومتوسط درجة حرارة الوسط.
وهنا ، عزيزي القارئ ، وصلنا إلى المعرفة متى يحدث التوصيل الحراري؟ من جسم شديد الحرارة إلى جسم آخر منخفض الحرارة ، تحدث عملية التوصيل الحراري من خلال أربع طرق ، وهي الإشعاع الحراري ، والحمل الحراري ، والتوصيل الحراري ، ونقل الحرارة ، ثم ينتهي التوصيل الحراري في حالة وجود الجسمين. متساوية في درجة الحرارة.
يمكنك العثور على المزيد من الموضوعات المتعلقة بهذا المحتوى من خلال موقع الحياه ويكي العربية الشاملة:
- البحث عن الطاقة الحرارية الثانوية
- تسمى عملية صعود الهواء الساخن وهبوط الهواء البارد بالتوصيل
- البحث عن الحرارة ومصادرها والفرق بين الحرارة والطاقة الحرارية
- بحث عن التوصيل الكهربائي في المواد الصلبة
- مفهوم التوصيل الحراري
- البحث عن الطاقة الحرارية
