يُطلق على نقل الطاقة الحرارية من الجسم الساخن إلى الجسم البارد نوعًا من الطاقة التي تدور حولنا، مثل الطاقة الحركية والطاقة النووية بالإضافة إلى الطاقة الحرارية، والتي يهتم بها العلماء بشكل خاص، وفي مقالتنا اليوم. سنجيب على هذا السؤال المهم ونتحدث عنه أكثر.
محتويات
طاقة حرارية
يتم تعريفها على أنها الطاقة التي يمتلكها كائن أو نظام بسبب حركة الجسيمات داخل الجسم أو النظام. عند الانتقال ضمن بعض الحدود، يمكن وصف الطاقة الحرارية بأنها قدرة شيء ما على القيام بعمل بسبب حركة جزيئاته. وبما أن الطاقة الحرارية تنتج عن حركة الجسيمات، فهي نوع من الطاقة الحركية التي تنتج عن الحركة مع اختلاف أن الطاقة الحرارية هي شيء له درجة حرارة داخلية ويمكن قياسه بالدرجات المئوية أو الفهرنهايت على الترمومتر.
يسمى نقل الطاقة الحرارية من الجسم الساخن إلى الجسم البارد
كما تعلمنا سابقًا، فإن الحرارة هي أحد أنواع الطاقة في الكون التي تحيط بنا والتي تنتقل بطرق مختلفة، وبالتالي فإن حل المشكلة التالية هو
- سؤال يسمى نقل الطاقة الحرارية من الجسم الساخن إلى الجسم البارد
- الجواب التوصيل الحراري
يشير التوصيل الحراري إلى القدرة الجوهرية للمادة على نقل الحرارة أو توصيلها، وهي إحدى الطرق الثلاث لنقل الحرارة، وفيما يلي سنتعرف على الطرق الأخرى التي تنتقل بها الحرارة.
طرق نقل الحرارة
تُعرف طرق نقل الطاقة الحرارية بنقل الطاقة من الجسم الساخن إلى الجسم الأكثر برودة، وكل ما نحتاجه لنقل الحرارة هو الاختلاف في درجة الحرارة بين جسمين، لأنه بدون هذا الاختلاف، لا يمكن حدوث ذلك.انتقال الحرارة والحرارة هي بشكل عام. بثلاث طرق وهي كالتالي
- التوصيل الحراري هو نقل الطاقة من جزيء إلى آخر عن طريق التلامس المباشر، حيث تصطدم الجزيئات ببعضها البعض وتتحرك الثاني. يحدث التوصيل عادةً في المواد الصلبة والسوائل والغازات، مثل نقل الطاقة الحرارية من مصدر ساخن. المشاجرة الباردة، لكنها تعمل بشكل أفضل على المواد التي تجمع الجزيئات البسيطة معًا، مثل المعدن.
- الحمل الحراري هو حركة الحرارة بواسطة سائل أو غاز مثل الماء أو الهواء، حيث ينتقل السائل أو الغاز من مكان إلى آخر وينقل الحرارة معه، وهذه الحركة لكتلة من الماء الساخن أو الهواء هي تيار اللهب.
- الإشعاع هو انتقال الحرارة عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية، مثل الموجات الكهرومغناطيسية التي تشعر بها عندما تكون في الشمس، وتنقلها المصابيح الكهربائية والمكاوي والمحامص، وعلى عكس التوصيل أو الحمل الحراري، فهي لا تحتاج إلى أي مادة تساعد في النقل.
قوانين نقل الحرارة
تشمل قوانين نقل الطاقة الحرارية القوانين الثلاثة للديناميكا الحرارية، والتي سنذكرها بإيجاز أدناه
- القانون الأول يُعرف أيضًا باسم قانون الحفاظ على الطاقة، وينص على أنه لا يمكن إنشاء أو تدمير الطاقة في نظام منعزل.
- القانون الثاني ينص القانون الثاني للديناميكا الحرارية على أن الانتروبيا في نظام معزول تزداد دائمًا مع تقدم الأنظمة المعزولة تلقائيًا نحو التوازن الحراري.
- القانون الثالث ينص القانون الثالث للديناميكا الحرارية على أن إنتروبيا النظام تقترب من قيمة ثابتة عندما تقترب درجة الحرارة من الصفر المطلق.
الطاقة المستدامة
الطاقة المتجددة هي الطاقة التي يتم توليدها من الموارد الطبيعية التي يتم تجديدها باستمرار. من خلال اختيار مصادر الطاقة المتجددة، يمكننا المساعدة في تعزيز الاستدامة البيئية التي يمكن أن تستمد منها الطاقة الحرارية، وهي متنوعة للغاية. فيما يلي أهم خمسة مصادر للطاقة المتجددة
- الشمس.
- ريح.
- ماء
- الكتلة الحيوية أو المواد العضوية للنباتات والحيوانات.
- الطاقة الحرارية الأرضية هي حرارة تحدث بشكل طبيعي على الأرض.
بينما تتمتع موارد الطاقة المتجددة بميزة العرض غير المحدود طويل الأجل، فإن توفرها محدود في أي وقت. على سبيل المثال، تشرق الشمس كل يوم، لكن قدرتها على توليد الطاقة تكون محدودة عندما تكون غائمة. عيب آخر هو أن مشغلي محطات الطاقة لا يفعلون ذلك، فيمكنهم زيادة إنتاج الطاقة المتجددة عندما يستهلك الناس المزيد من الطاقة.
طاقة غير متجددة
تتوفر موارد الطاقة غير المتجددة من خلال إمدادات غير محدودة تستغرق وقتًا طويلاً لتجديدها، ولهذا السبب اكتسبت اسم الطاقة غير المتجددة، ومحطات الطاقة التي تستخدمها قادرة على إنتاج المزيد من الطاقة عند الطلب، بما في ذلك الطاقة الحرارية. الطاقة ومصادر الطاقة غير المتجددة المتوفرة في عصرنا الحالي، أهمها
- فحم.
- الطاقة النووية.
- البترول.
- غاز طبيعي.
الفرق الرئيسي بين الموارد المتجددة وغير المتجددة هو أن الأولى تعمل بالطاقة الذاتية ومستدامة على المدى الطويل، في حين أن الموارد غير المتجددة لا تعرف متى ستجف وتنفد. وتجدر الإشارة إلى أن الموارد غير المتجددة أكثر ضررًا بالبيئة من نظيراتها، لأنها تنتج انبعاثات تضر بالبيئة والبشر والغلاف الجوي.
بهذا القدر من المعلومات وصلنا إلى نهاية مقالنا الذي كان بعنوان نقل الطاقة الحرارية من جسم ساخن إلى جسم بارد يسمى، والذي من خلاله أجبنا على هذا السؤال بعد معرفة الطاقة الحرارية. وليست قابلة للتجديد لإثراء تفكير قرائنا الأعزاء بكل ما يتعلق بهذا الموضوع.