ما يحدث عندما تنقل الجزيئات المتصادمة الطاقة، تنتقل الطاقة عبر مواد مختلفة، بحيث يمكن أن تنتقل بين المواد الصلبة أو السائلة أو حتى المواد الغازية، لكن يختلف اسم وطريقة نقل الطاقة حسب طبيعة وخصائص المواد
- هناك سؤال متكرر في العلوم ويبحث العديد من الطلاب عن إجابة واضحة ودقيقة.
- السؤال هو ماذا يحدث عندما تصطدم الجسيمات بنقل الطاقة؟
- الجواب على هذا السؤال هو عندما تنقل الجزيئات الطاقة، تحدث عملية التوصيل.
- يشعر الطلاب بالارتباك الشديد، يقول البعض الحمل والبعض يقول الإشعاع، لكن الإجابة الصحيحة على هذا السؤال هي الولادة.
- تحدث عملية التوصيل بين الجسيمات المتصادمة ويتم إنتاج الحرارة.
- عادة ما تكون عملية التوصيل بين المواد الصلبة نتيجة تصادمها واحتكاكها.
كيف يتم نقل الطاقة من خلال المواد؟
تنتقل الطاقة عبر مواد مختلفة، بحيث يمكن أن تنتقل بين المواد الصلبة أو السائلة أو حتى المواد الغازية، لكن يختلف اسم وطريقة نقل الطاقة حسب طبيعة وخصائص المواد، وهناك 3 أشكال أساسية لنقل الطاقة من خلال معهم. إنها التوصيل والحمل الحراري والإشعاع، وسنغطي كل طريقة بشيء من التفصيل
توصيل
- يحدث الاتصال بين المواد الصلبة عندما تصطدم الجسيمات ببعضها البعض.
- الطاقة المنتجة هي طاقة حرارية بشكل أساسي.
- هناك بعض المواد الصلبة التي تعتبر موصلات جيدة للطاقة.
- المواد الأخرى ليست موصلات جيدة جدًا للطاقة.
- كلما زادت موصلية المواد الصلبة وقدرتها، زادت الطاقة الحرارية المتولدة.
- عند تسخين المعادن، تتخذ الجزيئات المعدنية شكلاً مختلفًا.
- تحصل على الطاقة، فهذه الطاقة تجعل الجزيئات تتحرك وتهتز.
- بالطبع، ينتقل من المواد ذات درجة الحرارة المرتفعة إلى المواد ذات درجة الحرارة المنخفضة، ويستمر الوضع حتى انتهاء التسخين.
- يمكن استخدام الطاقة الحرارية الناتجة عن عملية التوصيل بطرق مختلفة.
- إنها طاقة متجددة طبيعية، يتم استخدامها بشكل متكرر أكثر من الطاقات المستنفدة.
- يتم استخدامه لتشغيل بعض الأجهزة مثل التوربينات.
الحمل
- نذكر أيضًا إجابة السؤال عما يحدث عندما تنقل الجسيمات المتصادمة الطاقة. وقلنا أن الجواب هو الاتصال وشرحنا كل ما يتعلق بهذه العملية.
- هناك طرق أخرى لتوصيل الطاقة، مثل طريقة النقل.
- تُستخدم طريقة الحمل الحراري بشكل أساسي لنقل الطاقة في السوائل والغازات.
- هذا في عملية تسمى الحمل الحراري.
- يعتمد الحمل الحراري على نقل الطاقات الحرارية من أشد المناطق حرارة إلى أبردها.
- عن طريق تسخين أي من السوائل أو الغازات، يحدث انتقال وتغيير شكل الجزيئات من الأماكن الساخنة إلى الأماكن الباردة.
- تتم هذه العملية بعد ذلك خلال عملية التسخين، حيث يتحرك السائل أو الغاز في دائرة، مما يرفع المناطق الباردة في السوائل نحو الأعلى والمناطق الساخنة نحو الأسفل، ويتغير جزء منها.
- تكون عملية الحمل مرئية جدًا عندما يغلي الماء.
- تحدث بشكل متزايد معقدات في الغلاف الجوي والتعرض لأشعة الشمس.
إشعاع
- طريقة أخرى لتزويد الطاقة من خلال المواد هي الإشعاع.
- تحدث عملية الإشعاع بشكل رئيسي في الموجات الكهرومغناطيسية.
- يتابع الفيزيائيون عن كثب هذه العملية لدراسة طبيعة الطاقة المنتجة.
- تختلف هذه الطريقة تمامًا عن طريقة التوصيل وطريقة الحمل الحراري.
- لا يحتاجون إلى الحركة والتصادم وجذب الجزيئات عند تعرضهم للحرارة.
- لا تحتاج حتى إلى مصدر حرارة، يمكن توفير الطاقة الحرارية عن طريق الإشعاع عبر الهواء.
- تم تطوير هذا العلم بوضوح في علم الفلك والطاقة والحرارة وأشعة الشمس تصل إلينا من خلال الإشعاع الحراري.
- يشير العلماء أيضًا إلى الأشعة تحت الحمراء لبعض أنواع الإشعاع الحراري.
- هذه العملية لا تحتاج إلى وسيط.