سعياً وراء الطاقة الحرارية، هناك العديد من أنواع الطاقة المختلفة على كوكبنا والتي ستساعد الناس في مختلف مجالات الحياة وفي مقال اليوم سوف نشرح أحد أنواع الطاقات المهمة جدًا في الإنسان من خلال موقع تريندات موقع الحياة.
جدول المحتويات
مقدمة في أبحاث الطاقة الحرارية
- الطاقة الحرارية هي شكل من أشكال الطاقة الحركية.
- يحدث عندما تتحرك جزيئات المادة بسرعة كبيرة وتتصادم مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها، وكلما كانت الحركة وقوة التأثير أسرع، ارتفعت درجة الحرارة.
- مع ارتفاع درجة الحرارة، يزداد توليد الطاقة الحرارية.
ولا تنس قراءة مقالنا: بحث عن درجة الحرارة والطاقة الحرارية في الفيزياء
تحويل الطاقة الحرارية
- من أجل نقل الطاقة الحرارية من جسم إلى آخر، يلزم وجود توازن ديناميكي حراري، أي أن هناك فرقًا في درجة الحرارة بين الجسمين.
- يتم نقل الطاقة الحرارية من جسم إلى آخر عن طريق الجمع بين أجسام ذات درجات حرارة مختلفة معًا أو عن طريق ملامسة بعضها البعض حتى يتم نقل الطاقة الحرارية.
نقل الطاقة الحرارية
هناك ثلاث طرق رئيسية لتوفير الطاقة الحرارية:
توصيل
- إنها الطريقة الأولى لنقل الطاقة الحرارية ويتم إجراؤها عن طريق اصطدام جسمين مختلفين، لذلك تنتقل الحرارة من الجسم ذي درجة الحرارة الأعلى إلى الجسم ذي درجة الحرارة المنخفضة حتى يتساوى الجسمان في درجة الحرارة.
الحمل
- إنها الطريقة الثانية لنقل الطاقة الحرارية في السوائل من خلال حركة السوائل.
- يحمل السائل المتحرك طاقة تعتمد على اختلاف الكثافة بين السوائل، لأن السوائل الباردة أكثر كثافة من السوائل الساخنة.
- عند تسخينها، ترتفع الجسيمات الأقل كثافة وهكذا حتى تتشكل تيارات الحمل.
إشعاع
- إنها الطريقة الثالثة لنقل الحرارة بين الأشياء وتتميز بحقيقة أنه لا يلزم لمس الأشياء أو توصيلها.
- في هذه العملية، تنتقل الحرارة من المصدر الذي يولدها إلى الوسط الملحي، فمثلاً الشمس هي مصدر الطاقة الحرارية التي تصل إلينا من خلال الإشعاع.
ولا تتردد في قراءة مقالتنا: بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها للطباعة كملف PDF
قانون الطاقة الحرارية
- ينص قانون الطاقة الحرارية على أن بعض الطاقة الداخلية لنظام ديناميكي حراري متوازن يتناسب مع درجة حرارته المطلقة ويتأثر أيضًا بالنقص أو الزيادة عند نقل الطاقة في شكل عمل أو حرارة.
- رياضيا، يتم التعبير عنها بالعلاقة التالية (Q = m * cp (Tf – Ti)، حيث تمثل Q انتقال الحرارة، m تمثل الكتلة، cp تمثل السعة الحرارية، Tf تمثل درجة الحرارة النهائية، Ti تمثل درجة الحرارة الأولية.
- تُقاس هذه الطاقة الحرارية في النظام الدولي للوحدات، وهو الجول ويُرمز إليه بالرمز (ي)، ولكن يُقاس أحيانًا بالوحدات الحرارية البريطانية (Btu).
تخزين الطاقة الحرارية
- تهدف تقنية تخزين الطاقة الحرارية إلى تخزين ونقل الطاقة الحرارية أو الطاقة من الماء أو الهواء أو الجليد وقد تم دمج هذه التقنية مع تقنيات أخرى مثل الطاقة الشمسية أو الطاقة الكهرومائية.
- يتم توليد الطاقة الحرارية ثم استخدامها عند الحاجة أو في أوقات الذروة.
- يتم توليد الطاقة من خلال تغذية الخزان بالماء الساخن، ثم يتم فصلها وتقسيمها إلى طبقات داخل الخزان بحيث يكون الماء البارد في الأسفل والماء الساخن في الأعلى، ثم يتم سحب المحطة عند الحاجة.
اقرأ أيضًا: البحث في الطاقة ومصادرها واستخداماتها
إتمام البحث عن الطاقة الحرارية
في نهاية مقالنا اليوم من خلال دراسة عن الطاقة الحرارية نقول أن الطاقة الحرارية من أهم الطاقات التي لا يمكن الاستغناء عنها وأنها نظيفة ومتجددة، لذلك نحن بحاجة للتوعية بأهمية الطاقة الحرارية. الاستثمار في هذه الأنواع من التقنيات التي تفيدنا في بيئة صحية جميلة.