مثال للطاقة الحرارية

ال طاقة حرارية هل هذا يحدده الزخم الكلي لجزيئات المادة. يتكون بشكل رئيسي من الطاقة الداخليةما هي الطاقة الواردة في المادة على المستوى الجزيئي والبنيوي، والتي تتوافق بدورها مع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة للمادة.

ويسمى أيضا طاقة السعرات الحرارية أو طاقة حرارية، وهو عرضة للانتقال ، مدفوعًا باختلاف في درجة الحرارة ، وهي ظاهرة تتلقى في النهاية اسم الحرارة.

عندما يتم توفير الطاقة الحرارية للمادة ، فإن الجزيئات الموجودة بداخلها سوف تتسارع ، وبالتالي تزداد درجة حرارتها. ومع ذلك ، سيأتي الوقت الذي ستركز فيه الطاقة الحرارية على تغيير المرحلة للمادة ، دون تقدير التغير في درجة الحرارة. عندما تصل المادة في الحالة الفيزيائية التالية ، من الممكن توليد ارتفاع في درجة الحرارة. يجدر ترسيخ مفاهيم الطاقة الحرارية الحساسة والطاقة الحرارية الكامنة.

ال الطاقة الحرارية الحساسة هو المطلوب لنقل الحرارة إلى المادة تعزيز زيادة درجة الحرارة فيه. على سبيل المثال ، عندما نقوم بتسخين الماء لطهي الطعام ، أو عندما يتم تشغيل المقاومة الحرارية لتسخين الهواء المتولد في مروحة مجفف ، أو نضع الترمومتر في الإبط أثناء الحمى ، نقوم بتسخين الزئبق وجعله يرتفع من خلال شعري.

ال الطاقة الحرارية الكامنة هو ما هو ضروري لنقل الحرارة إلى المادة ، إلى ينتج عنه تغيير طوري. لا توجد زيادة في درجة الحرارة حتى اكتمال تحول المادة. على سبيل المثال ، يحدث أثناء توليد بخار أو في ذوبان أو ذوبان مادة صلبة.

هاتان الطاقتان الحراريتان هما المطبقة في الصناعة في عمليات الفصل مثل التبخر والتقطير ، حيث الملكية ذات أهمية حيويةنقطة الغليان، كدليل لتحسين تركيزات المنتجات النهائية.

سيكون انتقال الطاقة الحرارية دائمًا مدفوعًا باختلاف درجة الحرارة ، وسيأخذ الاتجاه نحو الجسم مع درجة حرارة منخفضة ؛ هذا ممكن من خلال ثلاث آليات رئيسية:

إشعاع: ينتقل عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية ذات الطول الموجي المنخفضويكفي بقرب الجثث أن تبدأ الطاقة الحرارية بالسفر نحو الهدف. الإشعاع الشمسي هو المثال الأكثر شيوعًا لوصف هذا النوع من النقل. تنتقل الطاقة الحرارية من الشمس عبر الفضاء وتتصل بسطح الأرض.

القيادة: تنتقل الطاقة الحرارية عبر بنية المادة نحو المناطق ذات درجة الحرارة المنخفضة فيها.

في الحالة الأولى، عندما يكون هناك مصدر للطاقة الحرارية مثل الشواية الكهربائية، ستنقل الطاقة المذكورة إلى الحاوية الموضوعة عليها ، وستنتشر في مادة الأولى.

في الحالة الثانية ، متى يتلامس الجسم الدافئ مع الجسم الباردستنتقل الطاقة نحو البرد لتغزو ذلك الجسم حتى يصل كلا الجسمين إلى التوازن.

الحمل: تتحرك الطاقة الحرارية مغمورة في سائل متحرك، ويتم رسمها إلى درجة حرارة منخفضة. أوضح مثال على ذلك هو ما يلي:

يزيد الهواء الأقرب إلى سطح الأرض ، والذي يكون ساخنًا بالفعل مع الإشعاع الشمسي ، من محتواه في الطاقة الحرارية ، وبكونه أكثر اهتياجًا وأقل كثافة ، فسوف يرتفع. يشترك الهواء الأكثر برودة والأكثر إحكاما ، القادم من ارتفاعات أعلى ، في نفس الحدث وبالتالي يبدأ دورة الحمل الحراري حيث يتم نقل الطاقة الحرارية من تربة الأرض عبر الهواء إلى مناطق أعلى من الأرض. أجواء.

وحدات الطاقة الحرارية

تشترك جميع أنواع الطاقة في ذلك يتم قياسها بالجول (J) ، والتي تعادل نيوتن متر (نيوتن متر) ، وهي الوحدات التي أنشأها النظام الدولي للوحدات. ما هو أكثر من ذلك ، عادة ما تستخدم وحدة السعرات الحرارية، أو كيلو كالوري (Kcal) عندما يتم التعامل مع كميات أكبر من الطاقة.

السعرات الحرارية ، ما يعادل 4.18 جول ؛ تمثل الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة الماء بمقدار درجة واحدة مئوية. يتم استخدامه من قبل الاتفاقية الدولية. يعتمد التحويل إلى وحدة النظام الدولي على الرغبة في إجراء مزيد من الحسابات بدءًا من السعرات الحرارية.