الطاقة الحرارية

هل تعلم أن الشمس هى أكبر مصدر للطاقة الحرارية على كوكبنا، وهل تعلم أن الطاقة الحرارية هى السبب فى ظاهرة التبخر و التكثيف، والإنصهار والتجمد ؟

302- الطاقة الحرارية

الطاقة الحرارية هى أقدم أنواع الطاقة التي عرفها الإنسان، وذلك لإكتشاف الإنسان النار والتي كانت
بدورها سبباً فى التقدم الحضاري، لذا فهى مهمة جدا و نراها حولنا بشكل مستمر .
هل تعلم أن الشمس هى أكبر مصدر للطاقة الحرارية على كوكبنا !
وهل تعلم أن الطاقة الحرارية هى السبب فى ظاهرة التبخر و التكثيف، والإنصهار والتجمد ؟
كل شيء فى كوننا مكون من ذرات، لدرجة أن رأس دبوس يحتوى على ملايين الذرات، و تلك الذرات والجزيئات تكتسب طاقة حركية من إرتفاع درجة حرارتها، فتظهر تلك الطاقة الحركية بين الجزيئات على شكل طاقة حرارية.
تنتقل الحرارة بثلاثة طرق مختلفة:
1- الإشعاع
2- الحمل
3- التوصيل
نتحدث عن الطريقة الأولى (الإشعاع) فنذكر المثال الأمثل لتلك الطريقة، الشمس تنتقل طاقتها الحرارية عن طريق الإشعاع، لمسافة كبيرة تقدر ب 150 مليون كيلو متر تقريبا، أي مسيرة 8.5 دقائق لشعاع الضوء.
أما الطريقة الثانية وهي (الحمل) فعند تسخينك للماء الجاري تنتقل الحرارة للمكان الذي ترسو فيه المياة عن طريق الحمل.
وإذا أردنا مثالا عن إنتقال الطاقة الحرارية بالطريقة الثالثة (التوصيل) فهو عند وضع مكعب ثلج بجوار قطعة حديد ساخنة وتم تلاصقهما، ستنتقل الحرارة من الحديد الساخن إلى قطعة
الثلج البارده حتى تتساوى درجه الحرارة فى الجسمين، ويحدث الإتزان الحراري ...فتبرد قطعة الحديد إلى أن يذوب مكعب الثلج بشكل كامل ...و ان كانت الحرارة كبيرة لدرجة كافية قد يتبخر الماء المنحل من مكعب الثلج ...
الطاقة الحرارية يمكنها تحويل مادة من حالة إلى حالة أخرى، فالماء يغلي عند درجة حرارة 100 سيليزيوس، و يتجمد عن درجه حرارة 0 سيليزيوس، يمكنها تحويل
الماء إلى بخار فيما يسمى بـ " التبخر" ومن البخار إلى الحالة السائلة مرة أخرى وتسمى
بـ " التكثيف " وتحويل الصلب إلى سائل وهو " الإنصهار " وتحول السائل إلى صلب و يسمى بـ"التجمد" ...
هناك علاقة بين الطاقة الحرارية وكمية المادة؛ فغليان حمام سباحة يستغرق وقتا أطول من غليان براد من الماء، هنا يختلف الوقت إعتمادا على كمية الماء.
ولا ننسى أن الطاقة الحرارية موزعة فى الكون، وليست حكراً على كوكبنا فقط، فذاك كوكب الزهرة يغلي غلياناً من إرتفاع درجة حرارتة، وذلك كوكب نيبتون متجمداً وحيداً
بسببب بعده عن الشمس، و أي نجم أخر هو مصدر للطاقة الحرارية، حتى التفاعلات الكيميائية والنووية تنتج تلك الطاقة القوية، لذا فهي من أساسيات الحياة، وحتى وجود الكون !.
نستنتج مما سبق أن الطاقة الحرارية كانت محطة مهمة في العلوم وكان لابد لها من مسمى كي تُعلم وتُدرس ، وسميت بالثرموديناميكا (أي الديناميكا الحرارية) ووضعت قوانينها مؤخرا فى القرون الأخيرة، وأصبحت منهجا وقسما فى العلوم الفيزيائية، وأصبح لها قوانين كأي مادة أخرى
فى الفيزياء.
فما هي المجالات التى تصادفونها يوميا بشتى المجالات والتي تعمل على الطاقة الحرارية بشكل رئيسي والإستغناء عنها ليس أمرا يسيرا ؟!
فكل هذا كفيل بأن يستعرض لنا أهمية و مكانة و تطور هذه الطاقة و مصادرها و استخداماتها عبر العصور ...
إعداد: أحمد محمد سعد
تدقيق: خالد قولاغاسي.
المصدر:
http://www.fun-facts.org.uk/energy_facts/thermal-energy.htm
http://physics.tutorvista.com/energy/thermal-energy.html