ما هو الحمل الحراري؟
الحملحراري أو ببساطة الحمل الحراري ، إنها عملية انتقال الحرارة. عند واحد سائل، مثل الهواء أو الماء ساخنة، حصصك أكثرالحار يمكن أن تعاني التمدد الحراري, توسيع لك أربعة حجمالخامس. بمعنى آخر ، يبدأ هذا السائل المسخن في احتلال a أربعة حجمالخامسأكبر من السائل في المحيط.
كل الجسم يتم إدخالها في وسط سائل أو غازي تحت تأثير قوة عمودي ل فوق، نداء الطفو. هذه القوة متناسب الى أربعة حجمالخامس من السائل الذي أزاحه الجسم. نظرًا لأن السائل المسخن يحتل حجمًا أكبر ، فإنه يعاني من مزيد من الدفع والارتفاع ، مما يؤدي إلى ارتفاع حركةصاعد. صعود السائل الساخن يعطي مساحة للأجزاء الأكثر برودة و أكثركثيف من سائلإهدأ، وتشكيل أ حركةإلى أسفل. تستمر العملية حتى يصبح كل السائل بنفس درجة الحرارة.
انتقال الحرارة بالحمل
عندما نشعل الموقد أو النار ، تنتقل الحرارة في جميع أنحاء المنطقة التي يحترق فيها الخشب. يحدث هذا الإرسال من ظواهر مثل الحمل و ال تشعيع. وبالتالي ، من الممكن الشعور بارتفاع الهواء الساخن ، مع أخذ السخام والغازات الأخرى الناتجة أثناء الاحتراق. علاوة على ذلك ، على الرغم من أننا لسنا قريبين جدًا من الحرائق ، يمكننا إدراك الحرارة بسبب الانبعاث الكبير لـ أشعةالأشعة تحت الحمراء.
عند طهي الطعام ، يخضع السائل لعملية الحمل الحراري حتى يصبح حجمه بالكامل في حالة توازن حراري ، مما يؤدي إلى توقف التيارات الحرارية. في بداية الطهي ، يتلقى الماء الملامس لقاع المقلاة الحرارة عن طريق التوصيل. تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى انخفاض الكثافة ، لذلك يرتفع هذا الماء الأكثر دفئًا قليلاً ، وينقل الحرارة إلى محيطه من خلال حركته الصاعدة. تتكرر العملية حتى يصل كل السائل إليه درجة الحرارةفيالغليان.
الحمل الحراري والإشعاع والتوصيل
الحمل الحراري هو إحدى عمليات نقل الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك التوصيل والإشعاع. تحقق من تعريف كل من هذه العمليات:
القيادة: هو انتقال الحرارة من خلال التلامس بين أسطح جسمين أو أكثر بدرجات حرارة مختلفة.
الحمل الحراري: إنه انتقال الحرارة الذي يحدث في السوائل التي لها اختلافات في درجات الحرارة في محتواها. عندما يتم توفير الحرارة لسائل ، تتشكل تيارات الحمل الحراري ، والتي تنقل الحرارة حتى يصل كل السائل إلى التوازن الحراري.
تشعيع: هو انتقال الحرارة عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية. كل جسم في درجات حرارة غير الصفر المطلق يتبادل الحرارة على شكل موجات كهرومغناطيسية باستمرار مع محيطه. الشمس ، على سبيل المثال ، تقوم بتسخين الأرض عن طريق إصدار الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي ، من بين موجات كهرومغناطيسية أخرى
أمثلة الحمل
الآن بعد أن عرفنا ما هو الحمل الحراري ، ماذا عن إعطاء بعض الأمثلة على المواقف التي توجد فيها هذه العملية؟
→ الفرن الحراري
أفران تقليدية كهربائي أو ال غاز، لها شعلة أو مدفأة موجودة في أكثرقليل من الفرن. بهذه الطريقة ، يرتفع الهواء الساخن بينما ينزل الهواء الأكثر برودة ، مكونًا تيارات حرارية حتى يصبح الفرن بأكمله عند نفس درجة الحرارة.
→ سحابة الحمل الحراري
من المعروف أن الغيوم الحملية طويلة جدًا ، وتمتد من 11 كم حتى 23 كم طويل. ينشأ شكله الممدود من تيارات الهواء الساخن التي ترتفع في الداخل. في الجزء العلوي من هذه السحب ، يكتسب الهواء الصاعد اتجاهًا أفقيًا ، مما يعطي هذه الفئة مظهرًا مسطحًا ، مثل السندان.
أشهر غيوم الحمل الحراري هي الغيوم الركامية ، المسؤولة عن العواصف الشديدة ، والبرد والثلج ، وحتى الأعاصير. تعرف على المزيد حول أنواع السحابة من خلال النقر هنا.
في الشكل أعلاه ، لدينا توزيعفيدرجات الحرارة في إعصار. أنت نغماتأزرق تتوافق مع المناطق أكثر البرد، بينما ال نغماتالبرتقالي و ضارب الى الحمرة هي الأكثر الحار.
من بين عوامل أخرى ، يمكننا القول أن الأعاصير تكونت نتيجة ل رائعةفرقفيدرجة الحرارة بين الأرض والجو ، مما يخلق تيارات حمل قوية تصاعدية وتنازلية. تسمى هذه التيارات مناطق الضغط المرتفع والمنخفض على التوالي.
← التكييف والتدفئة
عادة ما يتم تركيب مكيفات الهواء في أماكنطويل، لأن الهواء البارد الذي ينتجون هو كذلك أكثركثيف من الهواء المحيط. مع ذلك ، فإن هواء باردإهدأ، انها ال يرتفع الهواء الساخن ، حتى تدخل الغرفة بأكملها التوازن الحراري.
يتم وضع السخانات ، بدورها ، على الأرض أو في أماكن منخفضة بحيث يمكن أن يرتفع الهواء الساخن المنبعث منها ، مما يؤدي إلى تدفئة البيئة بأكملها.
ملخص الحمل
الحمل الحراري هو أحد أشكال انتقال الحرارة ويحدث نتيجة للحركة لأعلى ولأسفل لأجزاء من السائل عند درجات حرارة مختلفة.
عندما يتم تسخين السائل ، تنخفض كثافته الأكثر سخونة ويعاني أكثر من الطفو. وهكذا ، تتشكل التيارات الحملية الصاعدة.
من جانبي رافائيل هيلربروك
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-conveccao.htm