يحدث انتقال الحرارة بين جسمين أحدهما درجة حرارته أعلى من درجة حرارة الجسم الأخر، وتستمر العملية حتى تصبح درجة حرارة كلا الجسمين متساوية. هذه الحالة تسمى حالة التوازن الحراري.
اعتمادًا على خصائص الوسط الفيزيائية والكيميائية، يمكن أن يحدث انتقال الحرارة وفقًا لثلاث آليات مختلفة هي:
- التوصيل
- الحمل
- الإشعاع
انتقال الحرارة بالتوصيل
يتم نقل الحرارة بالتوصيل بين جسمين متلامسين، أو بين أجزاء من الجسم نفسه، والتي تكون درجات حرارتها مختلفة. في هذه الحالة، وفي منطقة التلامس بين الجسمين، تنقل جزيئات الجسم ذات درجة الحرارة الأعلى جزء من طاقتها الحركية لجزيئات الجسم ذات درجة الحرارة الأقل. يحدث ذلك عن طريق التصادم بين الجسيمات. والنتيجة هي ارتفاع درجة حرارة الجسم الأكثر برودة وانخفاض درجة حرارة الجسم الأكثر حرارة.
يمكن فهم هذه الألية من خلال تسخين أحد طرفي قضيب معدني، يؤدي ذلك إلى انتقال الحرارة داخل القضيب عن طريق تصادم جزيئات المعدن، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الطرف الآخر تدريجيًا أيضًا.
التوصيل هو الطريقة الوحيدة لانتقال الحرارة في لأجسام الصلبة (بينما في السوائل، تنتقل الحرارة عن طريق التوصيل والحمل الحراري).
القدرة على نقل الحرارة عن طريق التوصيل، أي كمية الحرارة التي يتم نقلها بهذه الطريقة، تعتمد على طبيعة المادة، فهناك مواد جيدة نقل الحرارة، في حين أن المواد التي تكون قدرتها على نقل الحرارة منخفضة جدًا تسمى العوازل الحرارية.
بشكلٍ عام، تعد المعادن موصلات جيدة للحرارة، هذا يعود إلى بنيتها، حيث يكون جزء من الإلكترونات الموجودة في الذرات حرًا في التحرك عبر المعدن، وهذه الإلكترونات التي تساهم في التوصيل الكهربائي الجيد تكون مسؤولة أيضًا عن توصيل الحرارة.
الخشب والزجاج الهواء وبعض المواد البلاستيكية المسامية بشكل خاص (مثل البوليسترين) تعتبر عوازل حرارية وتستخدم في الواقع لعزل المنازل من أجل منع تسرب الحرارة إلى الخارج.
القائمة التالية تتضمن معامل التوصيل الحراري لبعض المواد:
للمتابعة إضغط هنا
ما هي طرق انتقال الحرارة؟ – مدونة المناهج السعودية
