طرق انتقال الحرارة

طرق انتقال الحرارة
• التوصيل conduction :
الطريقة التي تنتقل بها الحرارة في الأجسام الصلبة ( و كذلك في السوائل ، و الغازات ، على نطاق أضيق ) . تنتقل الطاقة في الموصلات الجيدة good conductors بسرعة ، و يحدث ذلك أساساً بحركة الالكترونات الحرة . فضلاً عن اهتزاز الذرات .
• الحمل convection :
الطريقة التي تنتقل بها الحرارة في السوائل و الغازات . إذا سخن غاز أو سائل فإنه يتمدد فتقل كثافته و يرتفع ، و ينخفض الغاز أو السائل الأبرد ليحتل مكانه . و هكذا ينشأ تيار الحمل.
• الإشعاع radiation :
طريقة انتقال الحرارة من مكان ساخن إلى مكان بارد دون أن يكون للوسط أي دور. يمكن أن يحصل ذلك في الفراغ ، على عكس التوصيل و الحمل . و يستخدم مصطلح ((الإشعاع)) كثيراً للإشارة إلى الطاقة الحرارية نفسها التي تسمى بخلاف ذلك الطاقة الحرارية المشعة radiant heat energy . يأخذ الإشعاع شكل موجات كهرومغناطيسية electromagnetic waves ، و خصوصاً الإشعاع تحت الأحمر infrared radiation
الحرارة (Heat) هي إحدى أشكال الطاقة والتي يترافق معها حركة الذرات أو الجزيئات أو أي جسيم يدخل في تركيب المادة. بالإمكان الحصول على الحرارة عن طريق التفاعلات الكيماويةكالاحتراق، أو التفاعلات النووية كالاندماج النووي الذي يحدث في الشمس أو الإشعاع الكهرومغناطيسي كما يحدث في المواقد الكهرومغناطيسية (ميكروويف) أو الميكانيكي (الحركي) مثل الاحتكاك. يمكن للحرارة أن تتنقل بين الأجسام عن طريق الإشعاع أو التوصيل حراري أو الحمل الحراري. لا يمكن للحرارة أن تنتقل بين جسمين أو بين نقطتين في جسم واحد إلا إن كانت درجات الحرارة بينهما مختلفة. درجة الحرارة هي مقياس لمدى سخونة جسم ما أو برودته. تسمى كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جسم ما درجة مئوية واحدة بالسعة الحرارية. السعة الحرارية لكل مادة محددة ومعروفة. الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة وحدة الكتلة من مادة ما درجة واحدة تسمى بالحرارة النوعية وهي تعتمد على حالة المادة وتركيبها الكيماوي. عند احتراق الوقود تصدر كمية من الحرارة تعرف باسم القيمة الحرارية للوقود وتقدر عادة بالوحدة الحرارية البريطانية. خلال عملية تحول مادة نقية من حالة إلى أخرى يتم فقد حرارة أو اكتسابها دون أي تغير في درجات الحرارة وتعرف كمية الحرارة المفقودة أو المكتسبة إبان عملية التحول باسم الحرارة الكامنة وتعتمد بشكل مباشر على نوعية المادة وحالتها الابتدائية والنهائية.
محتويات
[إخفاء]
• 1 ميزان الحرارة
• 2 خاصية حرارية
• 3 ميزان الحرارة السائلي
• 4 أنواع اخرى من موازين الحرارة
• 5 المزدوجة الحرارية
• 6 انتقال الحرارة
• 7 طرق انتقال الحرارة
• 8 معدلات حرارة الأرض

] ميزان الحرارة
اداة لقياس درجة الحرارة هناك انواع مختلفة منها ، و كلها تعمل بقياس خاصية تتغير مع درجة الحرارة
خاصية حرارية
تقيس موازين الحرارة السائلية ، مثلاً حجم السائل (تكون معايرة. بحيث تشير زيادة الحجم إلى ارتفاع درجة الحرارة)
ميزان الحرارة السائلي
نوع شائع من موازين الحرارة يقيس درجة الحرارة بتمدد السائل في انبوب زجاجي دقيق (انبوب شعري capillary). تحتوي بصلة زجاجية على سائل يكون عادة زئبقاً او كحولا ملونا. و هما سائلان يستجيبان لتغير درجة الحرارة ـ يستخدم الزئبق لدرجات الحرارة العالية و الكحول لدرجات الحرارة المتدنية.
• مثال على ميزان الحرارة السائلي:
ميزان حرارة طبي : يستخدم لقياس درجة حرارة الجسم ، و لذلك يكون مدى درجات حرارته منخفضاً نسبياً و تكون تدريجاته متوسطة لاعطاء قراءة دقيقة. مكوناته: يوجد في ميزان الحرارة الطبي سلم ينتهي عادةً عند درجة حرارة 43 مئوية (سلزيوس )، و يوجد في السلم أعشار الدرجة المئوية. و يوجد في الميزان الطبي عمود ضيق من الزئبق لانه كمد و تكبِّره ساق زجاجية مثلثة. يوجد ايضاً في الميزان الطبي للحرارة تخصر في أول انبوب الزجاج يتمدد الزئبق المتمدد و يندفع و يتجاوزه . و يوجد انبوب شعري يحيط بالعمود الضيق الذي يحوي الزئبق. خصائص ميزان الحرارة الطبي:
• يتحرك الزئبق مسافة مرئية عند كل تغير في درجة الحرارة .
• عندما يبرد الزئبق و يتقلص ، لا يمكن ان يتراجع اإلى البصلة إلا بالرج (مما يتيح وقتاً للقراءة) .ـ تكون جدران البصلة الزجاجية رقيقة حتى يسخن الزئبق سريعاً.
• موازين الحرارة القصوى maximum thermometers و الدنيا minimum :
موازين حرارة سائلية تسجل درجة الحرارة القصوى أو الدنيا التي يتم بلوغها في فترة زمنية محددة. و هي تحتوي على مؤشر index معدني زجاجي يدفعه السطح الهلالي meniscu للسائل إلى اعلى أو يسحبه إلى أسفل . يبقى المؤشر عند الموضع الاقصى أو الادنى الذي يبلغه أثناء الفترة التي يترك فيها ميزان الحرارة . و يعاد ضبطه بواسطة مغناطيس .
أنواع اخرى من موازين الحرارة
• ميزان الحرارة الكهربائي :
يقيس درجة الحرارة من تغير المقاومة الذي يحدث بنتيجتها في السلك. و تستخدم أجهزة أخرى أسفل جناحي الطائرة مثلاً، لقياس تغير المقاومة في المقومات الحرارية