دروس عامة

كيف تنتقل الحرارة والكهرباء مجهرياً خلال المادة ؟

كيف تنتقل الحرارة والكهرباء مجهرياً خلال المادة ؟

كيف تنتقل الحرارة والكهرباء مجهرياً خلال المادة ؟

كيف تنتقل الحرارة والكهرباء مجهرياً خلال المادة ؟
كيف تنتقل الحرارة والكهرباء مجهرياً خلال المادة ؟

كيف تنتقل الحرارة والكهرباء مجهرياً خلال المادة ؟

الحرارة هي عبارة عن طاقة الجزيئات/الذرات الحركية، كلما زادت هذه الطاقة كلما زاد ما نعرفه بالحرارة.

في حالة المواد الغازية تكون هذه الحركة انتقالية بشكل غالب، بمعنى أن الجزيئات تنتقل من مكان لآخر، وإذا كانت حرارتها أعلى فهذا يعني أن سرعتها أكبر، وأثناء حركتها تصطدم بجزيء آخر فتنقل إليه جزء من طاقتها ليذهب هو لمكان آخر وهكذا.

المواد السائلة حركة جزيئاتها خليط بين الحركة الكاملة وبين الاهتزاز، المسألة تعتمد على مقدار لزوجة السائل. ولكن انتقال الحرارة نفس الشيء.

المواد الصلبة

المواد الصلبة جزيئاتها لا تتحرك من مكانها لأن الروابط بينها قوية وهذا ما يجعلها صلبة، ولكنها تهتز في مكانها، وكلما زاد اهتزازها كلما زادت الحرارة. لكون الجزيئات تمتلك روابط بينها، فهذا يعني أن اهتزاز جزيء ما سيؤثر على الجزيئات القريبة بسبب هذه الروابط، كما أن الشحنات السالبة الموجودة في الجهة الخارجية للجزيئات تدفع الجزيئات عن بعضها (تنافر)، فلو كانت الجزيئات قريبة من بعضها البعض فإن هذا التنافر سيساعد على نقل الطاقة الحركية (الحرارة) أيضًا زيادة عن انتقالها بواسطة الاهتزازات والروابط.

انتقال طاقة

الكهرباء تنتقل عن طريق انتقال طاقة الجسيمات المشحونة أو انتقال الجسيمات المشحونة نفسها من مكان لآخر بشكل جماعي، الجسيمات المشحونة عادة تكون الإلكترونات، ولكن يمكن أن تكون الأيونات أيضًا (الذرات نفسها التي فقدت إلكترونًا أو أكثر فصارت موجبة الشحنة).

انتقال الطاقة في الأسلاك

أغلب انتقال الطاقة في الأسلاك يكون انتقالًا لطاقة الإلكترونات، حيث تدفع الإلكترونات بعضها وتنتقل الطاقة بسرعة كبيرة في الأسلاك وكأنها موجة بحرية، لدرجة أن فرق الجهد يتكون بسرعة ويكاد يكون آني حتى لو كان السلك طويلًا جدًا، السرعة تكون عادة قريبة من سرعة الضوء، ولكن حركة الإلكترونات الفعلية بطيئة جدًا في السلك، فهي تعتمد على سمك السلك وشدة التيار، ولكن للتقريب، سلك رفيع قياس ١٢ مع تيار ١٠ أمبير يجعل الإلكترونات تتحرك بسرعة ٠.٢ ملم/ثانية أو ١.٢سم في الدقيقة.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى