انتقال الحرارة

انتقال الحرارة

الموصلات الحرارية

الحمل الحراري

تنتقل الحرارة بثلاثِ طرقٍ، هي:

1. التوصيل Conduction .

2. الحمل Convection .

3. الإشعاع Radiation .

التوصيل: إحدى طرق انتقال الحرارة وتجري في المواد الصلبة.

الحمل: إحدى طرق انتقال الحرارة، وتجري في المواد السائلة والغازات.

الإشعاع: إحدى طرق انتقال الحرارة، التي لا تحتاج بالضرورة لوسط مادي ناقل.

التوصيل

Conduction

التوصيل: إحدى طرق انتقال الحرارة وتجري في المواد الصلبة.

مثال:

عندما تمسك بطرف ملعقة فلزية وتقرب طرفها إلى لهب، تحس بسرعة بانتقال الحرارة إلى أصابعك.

كيف انتقلت الحرارة إلى الملعقة؟

عند تقريب طرف الملعقة من اللهب، فإنها تكتسب كمية من الطاقة، ويزداد اهتزازها، وتنتقل الاهتزازات والطاقة إلى الذرات القريبة إليها، وهكذا حتى تصل الحرارة إلى أصابعك، وتسمى هذه الطريقة في انتقال الحرارة بالتوصيل، وتحدث في المواد الصلبة.

هل جميع المواد الصلبة موصلة للحرارة؟

ليست جميع المواد الصلبة موصلة للحرارة، فالمواد الصلبة من حيث إيصاليتها للحرارة تقسم إلى قسمين، هما:

1. مواد موصلة للحرارة، كالفلزات مثل النحاس والحديد والألمنيوم.

2. مواد عازلة للحرارة، وهي مواد رديئة التوصيل للحرارة مثل الخشب والزجاج.

الحمل

Convection

الحمل: إحدى طرق انتقال الحرارة، وتحدث في المواد السائلة والغازات.

مثال:

عند وضع نشارة خشب في كأس يحتوي على ماء، ومن ثم تسخين محتويات الكأس، تتحرك نشارة الخشب من أسفل الكأس إلى الأعلى.

وتفسر هذه الظاهرة على النحو التالي:

عندما يسخن الماء يتمدد، وتقل كثافته، فيصعد إلى الأعلى (تيار الحمل الصاعد)، ويحل محله ماء بارد يهبط للأسفل (تيار الحمل الهابط)، فيسخن ويرتفع ليحل محله ماء بارد، وهكذا حتى يسخن جميع السائل، وتسمى هذه الطريقة في نقل الحرارة الحمل.

ويحدث أمر مماثل في الهواء الجوي، فعندما يسخن الهواء الجوي الملامس لسطح الأرض بعد أن يسخن بوساطة أشعة الشمس، فإن كثافته تقل ويرتفع للأعلى، ويحل محله الهواء البارد الموجود في الأعلى، ثم يسخن ويرتفع للأعلى، وهكذا.

الإشعاع

Radiation

الإشعاع: إحدى طرق انتقال الحرارة، التي لا تحتاج بالضرورة لوسط مادي ناقل.

عندما تسقط أشعة الشمس في الصباح على سطح الأرض، فإن تلك الأشعة تسخّن الأرض بطريقة تُسمى الإشعاع.

إجابات أسئلة تطوير المعرفة

تطوير المعرفة صفحة (93):

تُستخدم المرايا المقعّرة في الطبّاخ الشمسي كما في الشكل، اشرح مبدأ عمله.

الإجابة:

عند سقوط أشعة الشمس على المرايا المقعرة تقوم الرمايا المقعرة بعكسها وتجميعها في نقطةٍ صغيرةٍ (البؤرة)، تعمل على رفع درجة حرارة المادة التي تسقط عليها وتكون درجة الحرارة مرتفعة بحيث تعمل على طبخ الطعام.

إجابات أسئلة التقويم والتأمل

التقويم والتأمل صفحة (93):

1. اذكر الطرائق التي تنتقل فيها الحرارة في كل من الحالات الآتية:

أ- تسخين الماء في إبريق فلزي على النار.

ب- وضع يدك بالقرب من المدفأة المشتعلة.

ج- تسخين الشمس لسطح الأرض.

د- وضع طرف ملعقة طعام في ماءٍ ساخنٍ.

2. فسّر كلاً ممّا يأتي:

أ- تُصنع أواني الطهي في معظمها من الألمنيوم أو الفولاذ.

ب- تُصنع مقابض أواني الطبخ من الخشب أو البلاستيك.

الإجابة:

1. الطرائق التي تنتقل فيها الحرارة في كل من الحالات الآتية:

أ- توصيل في الفلز، وحمل في الماء.

ب- الإشعاع.

ج- الإشعاع.

د- توصيل.

2. فسّر:

أ- لأن الألمنيوم و الفولاذ من المواد الموصلة للحرارة.

ب- حتى يسهل حملها؛ لأن الخشب و البلاستيك مواد عازلة للحرارة.

اترك رد

%d مدونون معجبون بهذه: