طرق انتقال “الحرارة” ومدى تأثيرها على الأشياء

1997 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء الثامن

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

طرق انتقال الحرارة الفيزياء

إذا لَمَسْتَ بيدكَ جِسماً مَعدَنياً مُعرضاً للشمسِ في يومٍ من أيام الصيفِ، شَعرتَ بلسعةٍ تضطركَ إلى سحبِ يدكَ بسرعةٍ، والسببُ في ذلك هو حرارةُ الجسمِ.

وهذهِ الحرارةُ تنشأُ عن مَصادرَ مختلفةٍ مثل، أشعةِ الشمسِ أو النارِ أو غيرِ ذلكَ من من مصادرِ الحرارةِ.

وتُقاسُ درجةُ الحرارةِ بمقياسِ سِلزيوس المئوي الذي يُحدّدُ درجةَ حرارةِ الماءِ الذي يَغلي بمئةِ درجةٍ، كما يُحَدّدُ درجةَ حرارةِ الماءِ المتجمدِ إلى ثلجٍ بالصفرِ.

 

بينما تكونُ درجةُ حرارةِ جسمِ الإنسانِ السّليمِ 37 سيلزية أو مئوية (س أو م) وتُقاسُ درجةُ الحرارةِ بجهازٍ يُسمّى الترمومتر.

وتَختَلِفُ الأجسامُ في درجةِ استجابَتها لتأثيرِ الحرارةِ ، فَبَعضُها تنتشرُ فيهِ الحرارةُ بسرعةٍ، مثل الأجسام المعدنيةِ، وبعضُها الآخرُ يكونُ تأثيرُ الحرارةِ فيهِ ضعيفاً، مثلُ الأجسام المصنوعةِ من الخشبِ؛ لذلكَ تُصنَعُ أواني الطبخ من المعدن.

بينما تكون أيدي الأواني مُغلفةً بالخَشَبِ حتى لا يتأثر الطاهي بحرارةِ الأواني. وتُسمّى ظاهرةُ انتقالِ الحرارةِ داخلَ الأجسامِ بالتوصيلِ الحراريّ.

 

وتنتقِلُ الحرارةُ من مكانٍ إلى آخرَ بإحدى الطرقِ الثلاثِ التالية:

1- التوصيلُ: مثلُ انتقالِ الحرارةِ داخلَ المعادن.

2- الحملُ: مثلُ انتقالِ الحرارةِ داخلَ السوائل.

3- الإشعاعُ: مثلُ انتقالِ الحرارةِ من جسمٍ إلى آخر غيرَ مُلامسٍ له؛ فإذا وُضِعَ جِسمٌ ساخنٌ بجوارِ جسمٍ باردٍ، فإن حرارة الجسمِ الساخِنِ ينتقلُ جزءٌ منها إلى الجِسم البارد، وتَنخفضُ درجةُ حرارةِ الجسمِ الساخنِ، ومع مرورِ الوقتِ يصلُ الجِسمان إلى حالةِ اتزانٍ حراري عندما تكون درجةُ الجسمينِ واحدةً.

 

ومنَ المعلومِ أنّ الموادَّ تتمدّدُ بالحرارةِ، وتنكمشُ بالبرودةِ.. ويكون التمدُدُ نتيجةً مباشرةً للزيادةِ في المسافاتِ بينَ جُزيئات المادةِ عند ارتفاع درجة الحرارةِ.

وبالتالي زيادةُ طاقةِ هذهِ الجزيئاتِ، ويظهرُ هذا التمّدُدُ واضحاً في الترمومتر الزئبقي، حيثُ يتمددُ الزئبقُ بداخِلِهِ عند ملامسَتهِ لجسمٍ ساخنٍ، ويظهرُ ذلك على تدريجِ الترمومتر.

وإذا أثَّرنا بمصدرٍ حراريّ على قطعةٍ من الثلجِ، فإنّها تكتسبُ كمية من الحرارةِ تُسمى «حرارةَ الانصهار» تقوم بصهرِ الثلجِ وتحويلِهِ إلى ماءٍ، وتظلُّ درجةُ حرارتِهِ ثابتةً عندَ الصفرِ المِئوي، ولا ترتفعُ عن ذلك إلا بعد اكتمالِ الانصهار.

 

وفي حالةِ تأثير مصدرٍ حراريٍ على الماءِ حتى يغلي، تبدأ عمليةُ التبّخُرِ التي تحتاجُ إلى كميةِ حرارةٍ تُسمّى "حرارةَ التبخّرِ"، وهي التي تُحوَّل الماءَ إلى بُخارٍ مع ثبوتِ الحرارةِ عند 100س، ولا ترتفعُ عن هذهِ الدّرجةِ إلا بعدَ اكتمالِ التبخّرِ.

وانتقالُ كميةٍ منَ الحرارةِ من جسمٍ إلى آخرَ هو انتقالٌ للطاقةِ، وتُسمى وحدةُ كميةِ الحرارةِ "سُعْراً حراريّاً".

وتُستخدمُ هذه الوحداتُ لِحسابِ كميةِ السُّعرات الحراريةِ التي تتولدُ نتيجةَ لاحتراقِ الغذاءِ في جِسمِ الإنسانِ، وهو أمرٌ مُهمٌ في عِلاجِ البَدانةِ.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]