ماذا يحدث عندما تنتقل الجزيئات المتصادمة الطاقة

ماذا يحدث عندما تصطدم الجسيمات بنقل الطاقة؟

سؤال كثيرا ما يطرحه محبو الفيزياء ، ماذا يحدث عند اصطدام الجسيمات بنقل الطاقة؟ عبر الموقع مختلف سنقدم لك الجواب.

يُعرَّف العمل في الفيزياء الكلاسيكية بأنه القوة المطلوبة والمبذولة لتحريك جسم مسافة معينة ، كما يمكن التعبير عنها بالقانون التالي: (الشغل = القوة * المسافة) ، وأيضًا إحدى طرق نقل الطاقة من مادة واحدة إلى آخر. بناءً على القانون السابق يمكن استنتاج ما يلي:

  • يجب أن يكون هناك عامل يؤثر بشدة على الجسم حتى تنتقل الطاقة من العامل إلى الجسم ، ويغير حالته الحركية من السكون إلى الحركة. كل من يأكلني شكل الطاقة الحركية التي تكتسبها العربة ، وبالتالي تقلل الطاقة الكيميائية للإنسان في المقابل ، فهذا يزيد من الطاقة الحركية للعربة.
  • يتضح من القانون أنه لا توجد علاقة بين مقدار الجهد والعمل المنجز ، على سبيل المثال: عندما يؤثر شخص بشدة على سيارته العالقة في الثلج لمحاولة تحريكها ، فإنه يبذل مجهودًا كبيرًا ، وإذا كانت السيارة لا يتحرك ، والعمل المنجز هو صفر. يعتمد العمل المنجز على مقدار القوة المؤثرة على الجسم.
  • يجب أن يكون اتجاه القوة المؤثرة هو نفس اتجاه حركة الجسم. أي عندما تمسك كومة من الكتب بين يديك وتمشي أفقيًا ، فلن يتم إنجاز أي عمل. الشغل الذي تقوم به يساوي صفرًا لأن القوة المؤثرة على الكتب متعامدة مع حركتها. الاتجاه الذي يتحرك فيه الجسم.
  • يتطلب العمل تطبيق القوة على مسافة معينة ، ويمكن أن يتضح من القانون أن القوة الأكبر تؤدي إلى عمل أكبر. هذا صحيح طالما أن الجسم يتحرك.

نقل الحرارة للطاقة

  • تنتقل الحرارة من جسم إلى آخر بواسطة “الحرارة”. وهذا يعني أن فرق درجة الحرارة بين الجسمين ، عند درجات حرارة مختلفة ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار عند نقل الحرارة بين الجسمين.
  • تعتمد كمية الحرارة التي سيتم نقلها بين الجسمين بشكل أساسي على اختلاف درجة الحرارة ، حيث لا يمكن أن يحدث أي انتقال للحرارة في حالة عدم وجود اختلاف في درجة الحرارة.

توصيل

التوصيل هو انتقال الحرارة بين مادتين عند التلامس ، حيث يتم تقسيم المواد إلى مواد موصلة للحرارة وتلك التي لا تقوم بذلك.

  • موصلات:التوصيل هو نوع من نقل الحرارة يحدث عندما يتلامس جسم صلب ، مثل المعدن أو الخشب ، مع جسم ساخن ، مثل الشمس أو الفرن. تحدث هذه العملية عن طريق الاتصال المباشر من الجسم إلى الجسم.
  • العوازل: تُعرف العوازل أو المواد العازلة بالمواد التي لا تسمح بنقل الحرارة من خلالها. في حالة المقابض الخشبية لمعظم أجهزة المطبخ ، والتي تمنع انتقال الحرارة إلى اليد عند لمسها ، فإن البلاط يعتبر عازلًا ولكنه في نفس الوقت يقدم بديلاً أفضل من الخشب.
  • تنتقل الحرارة عبر الهواء ويمكن الشعور بها بأشكال عديدة. يعمل الهواء كعازل ، مما يعني أن الحرارة تنتقل من خلاله ولا تتأثر بخصائصه.
  • عندما يتم إدخال اليد في الفرن الساخن ، لا تحتاج اليد إلى ارتداء قفاز لأن الحرارة تنتقل من الفرن إلى اليد دون عائق.
  • تطبيق العزل من أجل تقليل انتقال الحرارة بين الداخل والخارج ، والحفاظ على المنزل دافئًا في الشتاء وباردًا في الصيف ، يتم استخدام مواد عازلة مختلفة.
  • لا تمنع هذه المواد تمامًا انتقال الحرارة بين الداخل والخارج ، ولكنها تقلل من عملية النقل.

حمل

  • الحمل الحراري هو انتقال الحرارة عبر السائل عن طريق الحركات في السائل المحيط.
  • يحدث عندما يتحرك السائل ، عادة إلى أعلى ، عند تسخينه.
  • يحل السائل الصاعد محل السائل البارد في الجزء العلوي ، والذي يسقط بدوره ليحل محل السائل الساخن الذي ارتفع ويستمر في الارتفاع.
  • تدوير سائل أو غاز في دورة حتى يتم تسخينه تمامًا ، مثال على انتقال الحرارة بالحمل الحراري هو الطريقة التي يبرد بها الماء في الحاوية.
  • عندما يرتفع الماء البارد في القاع إلى الأعلى ليحل محل الماء الدافئ مما يؤدي إلى تكوين الفقاعات ، تنتقل الحرارة بالحمل الحراري إلى الغلاف الجوي حية.

إشعاع

  • الإشعاع هو نقل الطاقة بواسطة أشعة الضوء ؛ سواء كانت مرئية ، أو أشعة فوق بنفسجية ، أو أشعة فوق بنفسجية ، دون الحاجة إلى وسيط فيزيائي أو ناقل لنقل الحرارة من خلاله ، والشمس من أهم الأجسام المتوهجة التي تنقل حرارتها إلى الكون بأسره.
  • من خلال عملية التشعيع ، تنبعث من الشمس موجات ضوئية ذات أطوال موجية مختلفة.
  • تصل هذه الموجات إلى الأرض وبقية الكواكب. يحدث التمثيل الضوئي عندما تمتص النباتات “الضوء” ، وتطلق ثاني أكسيد الكربون المكون الأساسي اللازم للحياة على الأرض ونمو البذور ، وأمثلة على الأشياء التي يتم تسخينها بواسطة الإشعاع ، بما في ذلك المصابيح والحرائق والإشعاع النووي ، وما يجب ملاحظته أن هناك العديد من العناصر المهمة تطبيقات لنقل الطاقة بالإشعاع.
  • على سبيل المثال ، يتم استخدام سخان في الشتاء لإبقائنا دافئًا دون أن نشعر بالحرارة الشديدة. الحاجة لفعلها او المشاركة فيها.

الفرق بين الإشعاع والحمل والتوصيل

هناك العديد من الاختلافات بين الطرق الثلاث للتوصيل الحراري ؛ الحمل وطريقة الولادة والإشعاع الموضحة في الجدول التالي:

طريقة التوصيل طريقة الحمل طريقة الإشعاع
تنتقل الحرارة بين المواد عن طريق الاتصال المباشر. تنتقل الحرارة بين السوائل. تنتقل الحرارة من خلال الموجات الكهرومغناطيسية دون الحاجة إلى وسيط.
تنتقل الحرارة إلى السطح باختلاف درجات الحرارة. يتم نقل الحرارة بسبب اختلاف الكثافة. تنتقل الحرارة في جميع الكائنات الحية والكائنات الحية بدرجة حرارة أعلى من273 درجة مئوية.
تعتبر أبطأ طريقة لنقل الحرارة. تنتقل الحرارة أسرع من التوصيل وأبطأ من الإشعاع. إنها أسرع طريقة لنقل الحرارة.
تنتقل الحرارة من خلال جسم صلب ساخن. أنت بحاجة إلى طريقة لنقل الحرارة عبر شيء مثل الماء والهواء. تنتقل الحرارة من خلال الموجات الكهرومغناطيسية.
لا تخضع لقانون الانعكاس وقانون الانكسار. لا تخضع لقانون الانعكاس وقانون الانكسار. تخضع لقانون الانعكاس وقانون الانكسار.

إقرأ أيضاً: معرفة الموافقة على طلب زيارة عائلية