طرق إنتقال الحرارة

 

تقسم المواد حسب توصيلها للحرارة إلى:
أ- مواد جيدة التوصيل للحرارة: مثال الألمونيوم - الحديد - النحاس.
ب- مواد رديئة التوصيل للحرارة: مثال: الخشب - البلاستيك - الزجاج.

إستخدامات المواد المواصلة والعازلة للحرارة:
أ- تستخدم المواد جيدة التوصيل للحرارة فى:
صناعة الأوانى - وغلايات الشاى - وغلايات المصانع - ومحطات الكهرباء.
=====================================
ب- تستخدم المواد رديئة التوصيل للحرارة فى:
- صناعة مقابض أوانى الطهى - وغلايات الشاى حتى تعزل الحرارة فيسهل رفعها من فوق المواقد.
- نرتدى الملابس الصوفية الثقيلة شتاءًا لأنها عازلة للحرارة فتحتفظ بدرجة حرارة الجسم ونشعر بالدفء.

أثر الحرارة على المواد الصلبة والسائلة والغازية
أولاً: أثر تغير الحرارة على المواد الصلبة:
- تتمدد المواد الصلبة بالحرارة وتنكمش بالبرودة.
- يستفاد من ذلك فى:
1- صب الماء الساخن على الأغطية المعدنية لبعض الزجاجات لسهولة فتحها.
2- الاهتمام بألا تكون الأسلاك الممدودة بين الأعمدة مشدودة حتى لا يؤدى إنكماشها شتاءاً إلى قطعها.
3- مراعاة أن تكون هناك مسافات محسوبة بين قضبان السكك الحديدية حتى لا يؤدى تمددها إلى تقوسها مما يعوق سير القطارات.
4- مراعاة أن تترك مسافات بين أجزاء جسم الكبارى المعدنية والخرسانية لكى تسمح بتمددها دون حدوث أضرار بالكبارى.

ثانياً: أثر تغير الحرارة على المواد السائلة
: - تتمدد السوائل بالتسخين وتنكمش بالتبريد.
- لا يمكن الاعتماد على حاسة اللمس فى قياس درجة الحرارة بل يستخدم لذلك أجهزة قياس مناسبة تسمى الترمومترات.

التيار الكهربى
عبارة عن فيض من الشحنات الكهربائية يسرى من أحد طرفى سلك إلى الطرف الآخر.

مصادر التيار الكهربائى:
1) الأعمدة الجافة: تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية.
2) المولدات الكهربية: تحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية. ويتم ذلك من خلال مولدات يتم تشغيلها بالوقود أو مساقط المياه (مثال السد العالى).

الدائرة الكهربائية:
المسار المغلق الذى تنتقل خلاله الشحنات الكهربائية لإتمام دورة كاملة.


كيف يعمل العمود الجاف:
عند توصيل عمود جاف بدائرة كهربائية:
- يحدث تفاعل كيميائى بين مكونات العمود الجاف.
- يتولد عن التفاعل الكيميائى تيار كهربائى يمر فى الدائرة.

استخدامات العمود الجاف:
تشغيل الأجهزة مثل: الراديو - لعب الأطفال - ساعات الحائط وبطارية الجيب.

عدم استخدام العمود الجاف لمدة طويلة:
تفقد العجينة رطوبتها وتفقد قدرتها على التوصيل ويتوقف التفاعل الكيميائى فلا يتولد تيار كهربائى ويصبح العمود الجاف غير صالح للإستخدام.

استخدام العمود الجاف لمدة طويلة:
يضعف التفاعل الكيميائى تدريجيًا حتى يتوقف، مما يؤدى إلى ضعف التيار الكهربائى المتولد من العمود تدريجيًا حتى يتوقف ويصبح العمود الجاف غير صالح للإستخدام. 

استخدامات الطاقة الكهربائية فى المنازل:
- مرور التيار الكهربائى فى الأسلاك يولد به حرارة.
- يستفاد من التأثير الحرارى للتيار الكهربائى فى تصميم وعمل بعض الأجهزة الكهربائية (المكواه - المدفأة - المصباح - السخان).


المكواه الكهربائية: تتكون من:
1- سلك من النيكل والكروم موضوع بين صفائح من مادة عازلة تسمى الميكا.
2- جسم المكواه عبارة عن جزء معدنى ثقيل سطحه السفلى ناعم وله يد من مادة عازلة ( مثل البلاستيك)
3- منظم للحرارة لضبط درجة حرارة المكواة المناسبة لنوعية الملابس المطلوب كيها.

---

المنصهر:
- عندما يحدث تلامس أسلاك الكهرباء المكشوفة ببعضها يؤدى إلى:
قطع التيار الكهربائى، ويفسر ذلك بأن تلامس الأسلاك المكشوفة المار بها التيار الكهربائى يؤدى إلى حدوث ماس كهربائى يسبب سخونة أسلاك التوصيل نتيجة ارتفاع شدة التيار الكهربائى المار فيها وقد يؤدى ذلك إلى حدوث حريق.

المنصهر يتركب من:
- شريحيتين مشقوقتين من النحاس مثبتتين على قطعة صينى.
- سلك رفيع من الرصاص يصل بين شريحتى النحاس.
- يصنع سلك المنصهر من الرصاص لأن درجة انصهاره منخفضة جدًا.
- للمنصهر أشكال مختلفة منها الشكل الاسطوانى الموجود فى بعض الأجهزة الكهربائية والإلكترونية.

كيف يعمل المنصهر:
- عند تلامس الأجزاء المكشوفة من أسلاك التوصيل، يحدث ماس كهربائى فيزداد شدة التيار المار فى سلك المنصهر، فيسخن وينصهر وتفتح الدائرة وينقطع التيار الكهربائى.

أهمية المنصهر:
1- حماية الأجهزة الكهربائية من التلف.
2- حماية المنازل من التعرض للحرائق.

احتياطات الأمن والسلامة عند استخدام الكهرباء فى المنزل:
أولاً: المحافظة على سلامتك الشخصية:
1- لا تلمس المفاتيح الكهربائية أو الأجهزة الكهربائية ويداك مبللتان بالماء.
2- لا تلمس الأجزاء المكشوفة من الأسلاك المار فيها التيار الكهربائى.
3- لا تدخل يدك فى أى جهاز كهربائى أثناء تشغيله.
4- تجنب وضع أى جسم معدنى فى مصدر التيار الكهربائى (البريزة).

ثانياً: المحافظة على سلامة الأجهزة والمنزل:
1- فصل الأجهزة الكهربائية عن مصدر التيار الكهربائى عند انقطاعه.
2- غلق مفتاح أى جهاز كهربائى عند توصيله أو نزعه من مصدر التيار الكهربائى.
3- تجنب بدء تشغيل جميع الأجهزة فى المنزل فى وقت واحد.
4- تغيير الوصلات الكهربائية التى تتشقق عوازلها.