كيف احصل على الطاقة الحرارية

تَنتُج الطّاقة الحرارية عن الطاقة الكُليّة لحركة الجُزيئات الدّاخلية للمادّة بطريقة غير مُنظّمة، إذ إنّ المادة تتشكل من جُزيئات أو من ذرات فقط، هل تعلم كيف تحصل على الطاقة الحرارية؟

3 إجابات

الطاقة الحرارية كما يعرّفها العلم تعبر عن تدفق الطاقة بين نظامين عن طريق الحركة. وهناك خلطٌ كبيرٌ بين الحرارة ودرجة الحرارة فالحرارة كما ذكرنا هي انتقال للطاقة أما درجة الحرارة هي مقياسٌ للطاقة. الحرارة موجودة في كرتنا الأرضية بأشكالٍ عديدةٍ كالبراكين والينابيع الحارة وغيرها من المصادر الطبيعية لكن كما هو معروف فإن الشمس تعد المصدر الأكبر للحرارة بالنسبة لنا كما أن هناك مصادر أخرى مثل:

  • موقد النار في المنزل: الذي يمكن استخدامه للتدفئة وأحيانًا لتسخين بعض السوائل.
  • عندما نضع الثلج في الماء فإنه يذوب، وبالتالي فإن الماء يملك طاقةً حراريةً.
  • نظام التدفئة المركزية في المنازل: والذي يضمن تدفئة المنزل شتاءً.
  • أفران المنازل التي تستخدم للطهي والحلويات.
  • تصدر أجزاء الكمبيوتر طاقةً حراريةً عند تشغيله مما يفسر وجود مروحة تبريدٍ لخفض الحرارة الناتجة.
  • أجسامنا بحد ذاتها تعد مصدرًا للطاقة الحرارية.

وبالتالي فإن الطاقة الحرارية موجودة في الجماد والكائنات الحية ويحدث انتقال الحرارة بين الأجسام بعدة طرق وجميعها تقود الى تسخين أحد الجسمين وتبريد الآخر. إلا أن ارتفاع حرارة المواد أحيانًا يؤدي الى نتائج كارثية كالحرائق وبالنسبة للإنسان فارتفاع درجة حرارته يسبب له أمراضًا خطيرةً قد تؤدي للموت الفوري في حال تأخر المساعدة الطبية.

أكمل القراءة

للحصول على الطاقة الحرارية، عليك نقلها من جسم لآخر، وهناك ثلاث طرق أساسية لنقل الطاقة الحرارية، وهي الحمل الحراري والتوصيل والإشعاع، إذ ينقل الحمل الحراري الطاقة الحرارية من خلال الغازات أو السوائل، بينما ينقل التوصيل الطاقة الحرارية من مادة صلبة إلى أخرى، أما الإشعاع فينقل الحرارة على شكل موجات أو جسيمات عبر أماكن لا توجد فيها جزيئات، فهي شكل من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية.

  • نحصل على الطاقة الحرارية بشكل رئيسي من الشمس، فهي أكبر مثال يؤخذ عن الطاقة الحرارية.
  • وقود السيارات مثل البنزين هو مصادر للطاقة الحرارية.
  • عندما يتم وضع الثلج في كوب من الماء، فإن الطاقة الحرارية الناتجة عن الماء تذوب الجليد في النهاية ، مما يعني أن الماء نفسه هو مصدر للطاقة الحرارية.
  • يحتوي جسمك على طاقة حرارية يمكنها تدفئة كوب بارد من عصير الليمون، وإذابة الجليد على الجانب الآخر من النافذة، وجعل شخص آخر دافئًا عند احتضانه.
  • الطاقة الحرارية الأرضية هي نوع من الطاقة الحرارية التي يتم توليدها وتخزينها تحت سطح الأرض، يستخدم هذا النوع من الطاقة لتدفئة المنازل والمباني.

أكمل القراءة

توجد الطاقة الحرارية في كل مكانٍ من العالم بدءًا من الأكثر سخونةٍ كالبراكين إلى الأكثر برودةٍ كالجبال الجليدية، وهي ناتجةٌ عن حركة الجزيئات والأيونات والذرات واحتكاكها ببعضها،  فتنتقل هذه الطاقة من جسمٍ إلى آخر عن طريق التدفق الناتج عن اختلاف درجة الحرارة بين هذين الجسمين.

فعندما يكون لدينا كوب ماء بارد مثلج وكوب شاي ساخن، فإذا ما قمنا بسكب الماء البارد فوق كوب الشاي الساخن، فستنتقل للطاقة الحرارية من الشاي الساخن للماء البارد، أي سيسخن الماء حتى نصل إلى وضع التوازن الحراري.

وهناك ثلاث طرقٍ أساسيةٍ لنقل الطاقة الحرارية وهيالحمل الحراري، والتوصيل، والإشعاع.

في الحمل الحراري تنتقل الحرارة عبر الغازات أو السوائل، فمثلًا عندما نسخن هواء غرفةٍ في المنزل بواسطة مدفأةٍ، تكتسب جزيئاته حرارةً مما يسمح لها بالتحرك بسرعةٍ أكبر.

أما التوصيل وهو نقل الحرارة بين مادتين صلبتين، ويحدث عن طريق التلامس فيما بينهم، فعندما نطهي الطعام بالمقلاة، تنتقل الحراة عبر المقلاة إلى الطعام.

وأخيرًا الإشعاع: وهو عملية نقل الطاقة الحرارية في الأماكن التي لا توجد فيها أوساطٌ ناقلة كجزيئات، أو الأيونات، أي في الفراغ وهو شكلٌ من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية، أي نشعر بحرارة الجسم دون اتصال مباشرٍ معه وعندها يكون الجسم مشعًا  للطاقة.

وتقاس الحرارة بواحدة الجول لأنها أحد أشكال الطاقة -والتي تقاس دائمًا بالجول- وهي تُعرف بأنها كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة معينة 1 درجة مئوية، وعادة ما يلزم 4184 جول من الطاقة الحرارية لرفع درجة حرارة 1 غرام من الماء من الدرجة 0 إلى الدرجة 100.

من الأمثلة على مصادر الطاقة الحرارية: الشمس، والبنزين، والجليد، والراديتر أو نظام التدفئة الحرارية، والمراوح وغيرها.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "كيف احصل على الطاقة الحرارية"؟