التوصيل مقابل الحمل الحراري | ما هو التوصيل؟ ما هو الحمل
التوصيل والحمل الحراري ظاهرتان تواجههما الحرارة والديناميكا الحرارية. هذان المفهومان مهمان للغاية عندما يتعلق الأمر بفهم نقل الحرارة. يشكل الإشعاع إلى جانب التوصيل والحمل الحراري الأشكال الثلاثة لنقل الحرارة. تعتمد مجالات مثل الديناميكا الحرارية والمحركات الحرارية وأنظمة الطقس الاصطناعي والأرصاد الجوية وحتى علم وظائف الأعضاء لدينا على مبادئ التوصيل والحمل الحراري. من الضروري أن يكون لديك فهم جيد في التوصيل والحمل الحراري جنبًا إلى جنب مع الإشعاع من أجل الحصول على فهم جيد لهذه المجالات.في هذه المقالة سنناقش ماهية التوصيل والحمل الحراري ، وسبب التوصيل والحمل الحراري ، وأوجه الشبه بينهما ، وما هي الحوادث اليومية التي يمكن أن نلاحظها بسبب التوصيل والحمل الحراري ، وأوجه التشابه بينهما ، وأخيرًا الاختلافات بينهما.
ما هو التوصيل؟
يُعرّف التوصيل بأنه نقل الطاقة الحرارية بين مناطق المادة بسبب تدرج درجة الحرارة. يمكن أن يحدث التوصيل في أي مادة ، ولكن فيما يتعلق بالممارسة ، يتم تطبيق التوصيل فقط على المواد الصلبة. عندما يتم تسخين المواد الصلبة ، تهتز الذرات والجزيئات الموجودة داخل المادة الصلبة بسبب الطاقة الحركية المتلقاة من التسخين ، يؤدي تصادم هذه الذرات المهتزة مع الذرات المجاورة إلى اهتزاز الذرات المجاورة ، وبالتالي تنتقل الاهتزازات إلى الطرف الآخر من صلب. تطلق الذرات الموجودة على سطح المادة الصلبة الطاقة من الاهتزاز إلى الفضاء المفتوح. بالنسبة لقضيب موحد في حالة مستقرة مع عزل الجوانب ولا يتعرض سوى الطرفين ، فإن معدل تدفق الحرارة يتناسب طرديًا مع منطقة امتصاص الحرارة وتدرج درجة الحرارة.الحالة المستقرة هي عندما يكون هناك توازن حراري بين جميع النقاط ، مما يعني أن درجة حرارة نقطة ما لا تتغير بمرور الوقت. تظهر الغازات والسوائل أيضًا التوصيل ، ولكن هذا في شكل تصادمات مباشرة للجزيئات. لا تهتز مثل المواد الصلبة.
ما هو الحمل
الحمل الحراري هو المصطلح المستخدم لحركات السوائل بكميات كبيرة. ومع ذلك ، في هذه المقالة ، يتم اعتبار الحمل على شكل حمل حراري. على عكس التوصيل ، لا يمكن أن يحدث الحمل في المواد الصلبة. الحمل الحراري هو عملية نقل الطاقة من خلال النقل المباشر للمادة. في السوائل والغازات ، عند تسخين الطبقة السفلية من السائل ، سيتم تسخينها. ثم تتمدد طبقة الهواء الساخن لتصبح أقل كثافة من الهواء البارد ؛ ترتفع طبقة الهواء الساخن على شكل تيار حراري. ثم تعاني الطبقة السائلة التالية من نفس الظواهر. في غضون ذلك ، يتم تبريد طبقة الهواء الساخن الأولى ، وسوف تنخفض. ينتج عن هذا التأثير حلقة توصيل ، تطلق باستمرار الحرارة المأخوذة من الطبقات السفلية إلى الطبقات العليا.هذا نمط مهم للغاية في أنظمة الطقس. يتم إطلاق الحرارة من سطح الأرض إلى الغلاف الجوي العلوي بهذه الآلية.
ما الفرق بين التوصيل والحمل؟
• يحدث التوصيل في جميع الوسائط ، بينما الحمل الحراري غير ممكن في المواد الصلبة.
• يشمل الحمل الحراري تدفق المادة في كتل بينما يتضمن التوصيل اهتزاز المادة حول نقطة ثابتة.
• في نظام مغلق ، فقدان الحرارة بالحمل الحراري غير ممكن ولكن فقدان الحرارة من التوصيل ممكن.
