جدول المحتويات
الفضة: ملك موصلات الحرارة
تختلف المواد في قدرتها على نقل الطاقة الحرارية، ويعود ذلك إلى عوامل متعددة، أهمها التركيب البلوري للمادة. وتتصدر الفضة قائمة أفضل المواد موصلة للحرارة والكهرباء، حيث تُعتبر الأفضل في نقل الحرارة وأكثرها عكساً للضوء. [1]
آليات انتقال الحرارة
ينتج اختلاف درجات الحرارة عن انتقال الحرارة من المناطق الأعلى حرارة إلى المناطق الأقل حرارة. وتختلف طرق انتقال الحرارة باختلاف الحالة الفيزيائية للمادة (صلبة، سائلة، غازية). إليك شرح مفصل لهذه الطرق:
التوصيل الحراري: انتقال الحرارة بين الجزيئات
يُعرف التوصيل الحراري بأنه انتقال الطاقة الحرارية بين جزيئات المادة المتجاورة نتيجة لاختلاف درجات الحرارة بينها. ويمكن التعبير عن ذلك رياضياً بالمعادلة التالية: [3]
التوصيل الحراري = – ثابت الموصلية الحرارية × مساحة المقطع العرضي × فرق درجات الحرارة
وتشير الإشارة السالبة إلى أن انتقال الحرارة يكون من المناطق الأعلى حرارة إلى المناطق الأقل حرارة. ويختلف ثابت الموصلية الحرارية من مادة لأخرى، مما يؤدي إلى اختلاف في كفاءة وسرعة توصيل الحرارة. فكلما زادت قيمة الثابت، زادت كفاءة المادة في نقل الحرارة. [3]
الحمل الحراري: انتقال الحرارة في السوائل والغازات
يحدث الحمل الحراري في السوائل والغازات. عندما تسخن جزيئات السائل، تنخفض كثافتها، فترتفع للأعلى، وتحّلها جزيئات باردة أكثر كثافة. تتكرر هذه العملية، مما يؤدي إلى توزيع الحرارة بشكل دوري في السائل. مثال على ذلك، هو انتقال الحرارة في الغلاف الجوي، حيث يرتفع الهواء الدافئ الملامس لسطح الأرض، ويحل محله هواء بارد. [2]
الإشعاع الحراري: انتقال الحرارة عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية
يختلف الإشعاع الحراري عن طرق نقل الحرارة الأخرى، لأنه لا يحتاج إلى وسيط مادي لنقل الحرارة. ينتقل الإشعاع الحراري من مصدر الحرارة إلى المواد الأخرى عن طريق الأشعة تحت الحمراء (نوع من الموجات الكهرومغناطيسية). تنبعث الطاقة على شكل موجات كهرومغناطيسية عندما تنتقل الإلكترونات من مدارات أعلى إلى مدارات أقل حول الذرة. تسافر هذه الموجات بسرعة الضوء ولا تحتاج إلى وسط مادي، مثلما يحدث مع أشعة الشمس التي تصل إلى الأرض. [2]
