انتقال الحرارة: التوصيل والحمل والإشعاع – العلوم الفيزيائية — السنة الثانية ثانوي (شعبة علوم تجريبية) — المنهاج الجزائري

انتقال الحرارة: التوصيل والحمل والإشعاع – العلوم الفيزيائية

الحرارة تنتقل بثلاث طرق: التوصيل (Conduction)، الحمل (Convection)، والإشعاع (Radiation). فهم طرق انتقال الحرارة أساسي في الفيزياء والهندسة.

1. التوصيل الحراري

التوصيل هو انتقال الحرارة عبر مادة صلبة من المنطقة الأعلى حرارة إلى المنطقة الأقل حرارة دون انتقال المادة نفسها. يحدث عبر اهتزاز الذرات والجزيئات وانتقال الإلكترونات الحرة. المعادن موصلة جيدة للحرارة (النحاس، الألمنيوم)، بينما المواد العازلة (الخشب، البلاستيك، الصوف) توصل الحرارة ببطء.

2. الحمل الحراري

الحمل هو انتقال الحرارة في الموائع (السوائل والغازات) عبر حركة المادة نفسها. عندما يسخن السائل، يتمدد ويصبح أقل كثافة فيرتفع، بينما يهبط السائل البارد الأكثر كثافة. هذا ينتج تيارات حملية. أمثلة: تسخين الماء في إناء، الرياح.

3. الإشعاع الحراري

الإشعاع هو انتقال الحرارة عبر موجات كهرومغناطيسية (أشعة تحت حمراء). لا يحتاج وسط مادي، ينتشر في الفراغ. جميع الأجسام تصدر إشعاعاً حرارياً. الأجسام الداكنة تمتص وتصدر إشعاعاً أكثر من الأجسام الفاتحة.

4. تطبيقات

• الترمس يحفظ الحرارة باستخدام العزل (التوصيل) والفراغ (يمنع الحمل والتوصيل)
• أجهزة التدفئة تستخدم الإشعاع والحمل
• المبادلات الحرارية في السيارات ومكيفات الهواء
• العزل الحراري في المباني

5. تمارين تطبيقية

التمرين 1: اشرح كيف تنتقل الحرارة في المدفأة الكهربائية.

التمرين 2: لماذا نستخدم المقلاة المعدنية بمقبض بلاستيكي؟

التمرين 3: كيف تصل حرارة الشمس إلى الأرض؟

6. الحلول

حل 1: يسخن سلك المدفأة (توصيل)، يسخن الهواء المحيط به ويرتفع (حمل)، وتصدر المدفأة أشعة تحت حمراء (إشعاع).

حل 2: المعدن موصل جيد للحرارة (يسخن الطعام)، البلاستيك عازل (يحمي اليد من الحرارة).

حل 3: عبر الإشعاع الحراري (الأشعة تحت الحمراء) لأنه لا يوجد وسط مادي بين الأرض والشمس.

للمزيد من الدروس راجع التناسبية والدوال الخطية ودرس الدوال المرجعية: دالة المربع والمقلوب.