ماذا يحدث لمعظم المواد عندما يتم تسخينها

بواسطة:
ماذا يحدث لمعظم المواد عندما يتم تسخينها

ماذا يحدث لمعظم المواد عندما يتم تسخينها

ماذا يحدث لمعظم المواد عندما يتم تسخينها ؟ نتناول معكم متابعينا الكرام إجابة تفصيلية لهذا الاستفسار عبر مقالنا التالي في مخزن حيث يبحث الكثير من طلاب الصف الثاني المتوسط بالمملكة العربية السعودية عن إجابة هذا السؤال نظرًا لوجوده ضمن مقررهم الدراسي الخاص بمادة العلوم في الوحدة السادسة درس الطاقة الحرارية.

من بعد اعتماد وزارة التعليم السعودية لنظام التعليم عن بعد اتجه الكثير من الطلاب إلى البحث عن إجابات الأسئلة التي يتعذر عليهم الإجابة عنها عبر شبكات الإنترنت نظرًا لافتقادهم لإمكانية التواصل المباشر مع أساتذتهم، ولأننا نحرص دائمًا في مخزن توفير متطلباتكم من بحث سنوفر لكم إجابة هذا الاستفسار اليوم عبر سطورنا التالية في مخزن:

  • س/ ماذا يحدث لمعظم المواد عندما يتم تسخينها ؟
  • جـ/ تتمدد.
من تطبيقات الدرس يوجد مثال على التمدد الحراري يتمثل في شقوق في الأسفلت ناتجة عن تمدد الجسم نتيجة الحرارة، فعندما ترتفع درجة الحرارة تزداد سرعة جزيئات الجسم فتتباعد عن بعضها البعض مما يؤدي إلى تمدد الجسم.

ماذا يحدث لمعظم المواد عندما يتم تبريدها

تختلف الآلية التي تتخذها المادة بين الأنكماش والتمدد تبعًا لدرجة حرارة الجسم فلدرجة الحرارة تأثير كبير على المواد وفي إطار هذا النمط يبحث الكثير من الأفراد عن تأثير البرودة على المواد وهو ما سنوضحه لكم عبر السطور التالية:

  • س/ ماذا يحدث لمعظم المواد عندما يتم تبريدها ؟
  • جـ/  تنكمش.

أغلب المواد تتمدد بالحرارة وتنكمش بالبرودة ويعتمد مقدار تمددها على درجة الحرارة وكذلك نوع المادة فالسوائل مثلًا تتمدد أكثر من المواد الصلبة، والجدير بالذكر أنه كلما زاد التغير في درجة الحرارة كلما زاد التمدد أو التقلص.

تأثير الحرارة على المواد الصلبة والسائلة والغازية

للحرارة تأثير كبير على حالة المادة فالحرارة العالية تؤثر على المواد الصلبة والسائلة والغازية وكذلك الأمر في الحرارة المنخفضة، ويمكنكم التعرف على تأثير الحرارة على المواد تفصيلًا عبر سطورنا التالية:

تأثير الحرارة على المواد الصلبة

  • المواد الصلبة تتمدد بالحرارة وتنكمش بالبرودة.
  • يمكن الاستفادة من تأثير الحرارة على المواد الصلبة في صب الماء الساخن على الأغطية المعدنية للزجاجة في حالة التعذر في فتحها.
  • أولت هذه الحقيقة أهتمام المختصين بعدم شد الأسلاك الممدودة بين الأعمدة كي لا تتعرض للقطع نتيجة الانكماش في فصل الشتاء.
  • كذلك راعى الجهات المختصة في ترك مسافات محسوبة بين أجزاء الكباري المعدنية والخرسانات تكسح بتمددها دون التعرض لأي ضرر.

تأثير الحرارة على المواد السائلة

  • كذلك المواد السائلة تنكمش بالبرودة وتتمدد بالحرارة.
  • لقياس درجة حرارة المواد السائلة يتم استخدام أجهزة القياس وهي الترمومتر فلا يمكن الاعتماد في قياس درجة الحرارة على حاسة اللمس.
  • نتقل الحرارة في الهواء بالإشعاع وتعتبر الشمس هي المصدر الرئيسي لها.
  • حينما تتعرض المواد السائلة إلى درجة حرارة عالية تتحول من شكلها الأصلي إلى الحالة الغازية.

طرق انتقال الحرارة

تنتقل الحرارة من الجسم الأسخن إلى الجسم الأقل سخونة دائمًا ولا تنتقل أبدًا من الجسم البارد إلى الساخن، فعندما تنتقل الحرارة يفقد الجسم الأسخن طاقة حرارية فتنخفض درجة حرارته بينما يكتسب الجسم الآخر حرارة فترتفع حرارته، ومن الجدير بالذكر أن عمليه انتقال الحرارة من جسم لآخر تتم عبر أحد الطرق التالية:

  • التوصيل:
  • يحدث التوصيل حينما تتصادم جزيئات المادة مع الجزيئات المادة المجاورة لها، فمثلًا عن وضع مكعب من الثلج في اليد تتصادم الجزيئات المتحركة في راحة اليد مع تلك الموجودة في مكعبات الثلج فتبدأ قطعة الثلج في الذوبان نتيجة انتقال الحرارة من الجسم إلى المكعب.
  • عادة ما تنتقل درجة الحرارة بالتوصيل في المواد الصلبة نظرًا لقرب جزيئاتها من بعضها البعض.
  • الإشعاع:
  • تنتقل الطاقة الحرارية بالإشعاع حينما تنتقل الطاقة على شكل موجات كهرومغناطيسية، فالموجات تحمل الطاقة الحرارية في الفراغ، وبذلك يمكننا القول بأن انتقال الحرارة بالإشعاع يحدث في المواد الصلبة والسائلة والغازية وكذلك في الفراغ.
  • من أمثلة انتقال الحرارة بالإشعاع شعورك بحرارة الشمس عند الخروج من المنزل فحرارة الشمس انتقلت إلى الأرض من خلال الفراغ.
  • الجدير بالذكر أن الشمس لا تعتبر المصدر الوحيد للإشعاع فجميع الأجسام تصدر إشعاع كهرومغناطيسي، ولكن يتفاوت مقدار الإشعاع تبعًا لكل جسم، فالأجسام الساخنة تصدر إشعاع كهرومغناطيسي أكثر من الأجسام الباردة.
  • من أمثلة انتقال الحرارة بالإشعاع كذلك الشعور بالدفء عند الجلوس أمام المدفأة.
  • الحمل الحراري:
  • يتمثل في انتقال الحرارة الحادث نتيجة تسخين إبريق الماء على النار فالطاقة الحرارية هنا تنتقل بطريقة مختلفة عن الإشعاع والتوصيل.
  • نلاحظ أن الذرات تتحرك بحرية أكبر سواء في السوائل أو الغازات مقارنة بالمواد الصلبة، ونتيجة هذه الحركة تنتقل الجزيئات من مكان لآخر حاملة معها الطاقة الحرارية.

أنواع الحمل الحراري

ينقسم الحمل الحراري إلى ثلاثة أنواع أساسية وهي على النحو التالي:

  • الحمل الحراري الطبيعي: تحدث عملية الحمل الحراري الطبيعي حينما تصعد الغازات أو السوائل إلى أعلى نتيجة دفع المائع البارد لأعلى، ومن أمثلة هذا النوع مياه البحر ففي ساعات النهار تكون المياه أبرد من اليابسة ويكون الهواء أعلى البحر أبرد من الهواء الذي يعلو الرمال فجزيئات الهواء تتباعد نتيجة ارتفاع درجة الحرارة.
  • الحمل الحراري القسري: يحدث الحمل الحراري القسري حينما تؤثر قوة خارجية في مائع (غاز أو سائل)، كالهواء والماء ويتمثل هذا النوع من انتقال الحرارة في المروحة سواء العادية أو المستخدمة في أجهزة الحواسيب حيث تستخدم فيها المراوح لتبريد المكونات الإلكتروني للجهاز لضمان عدم تعرضها للتلف.
  • نقل الطاقة الحرارية بالحمل: تنتقل الطاقة الحرارية بالحمل حينما يتم تسخين الماء في إناء على النار حيث تنتقل الطاقة الحرارية من الموقد إلى جزيئات الماء الموجودة أسفل الإناء، فسرعة حركة الجزيئات تتأثر بزيادة الطاقة الحرارية.

بهذا نصل وإياكم متابعينا الكرام إلى ختام حديثنا الذي عرضنا لكم من خلاله إجابة تفصيلية لاستفسار ماذا يحدث لمعظم المواد عندما يتم تسخينها ؟ وفي نهاية مقالنا اليوم نأمل أن نكون استطعنا أن نوفر لكم محتوى مفيد وواضح يشمل جميع استفساراتكم ويغنيكم عن مواصلة البحث وإلى اللقاء في مقال آخر من مخزن المعلومات.