بحث في الطاقة الحرارية وكذلك مقدمة لبحث في الطاقة الحرارية. وسنذكر أيضًا مفهوم الطاقة الحرارية، وسنتحدث أيضًا عن طريقة نقل الطاقة الحرارية. وسنذكر أيضًا مصادر الطاقة المتجددة، وسنعرض أيضًا مصادر الطاقة غير المتجددة. كما سنشرح خاتمة بحث عن الطاقة الحرارية وكل هذا. تابعونا من خلال هذا المقال.
بحث عن الطاقة الحرارية
عناصر الموضوع:
1- مقدمة للبحث في الطاقة الحرارية.
2- مفهوم الطاقة الحرارية.
3- طريقة نقل الطاقة الحرارية .
4- مصادر الطاقة المتجددة.
5- مصادر الطاقة غير المتجددة.
6- اختتام بحث في الطاقة الحرارية .
مقدمة للبحث في الطاقة الحرارية
الطاقة الحرارية هي نوع من الطاقة التي يتم إنتاجها نتيجة لحركة الجزيئات الجزيئية والذرية داخل المادة. تم اكتشاف طبيعة الطاقة الحرارية وتسميتها لأول مرة عام 1847م على يد عالم الرياضيات والفيزياء الإنجليزي جيمس بريسكوت جول. اكتشف جيمس أن الطاقة الحرارية تعتمد بشكل مباشر على الطاقة الحركية، وكلما زادت حركة جزيئات المادة، ارتفعت درجة حرارتها.
مفهوم الطاقة الحرارية
تعتبر الطاقة الحرارية أحد أشكال الطاقة الحركية، وتحدث نتيجة تحرك جزيئات المادة بسرعة كبيرة، مما يؤدي إلى اصطدامها ببعضها البعض بسبب ارتفاع درجة الحرارة. وكلما تحركت الجزيئات بشكل أسرع، ارتفعت درجة الحرارة المسجلة، ويمكن قياس درجة الحرارة الناتجة بالدرجات. مئوية، أو فهرنهايت. ويشار إلى أن الطاقة الحرارية لا يمكن الاستفادة منها وتحويلها إلى عمل مفيد بسهولة.
طريقة نقل الطاقة الحرارية
1- التوصيل (بالإنجليزية: Conduction):
تنتقل الطاقة الحرارية بهذه الطريقة من خلال اصطدام جسمين مختلفين، فتنتقل الحرارة من الجسم الأكثر سخونة الذي يحتوي على طاقة حرارية عالية إلى الجسم الأكثر برودة، فيحدث تبادل للطاقة الحرارية والطاقة الحركية، حيث تحتوي الأجسام على ذرات، الجزيئات والأيونات التي تتحرك بشكل دائم مثل السوائل. والغازات، أو قد تهتز لأنها تعتبر مرتبطة كالجسم الصلب، وتبقى بينها للحصول على حرارة متجانسة، ومثال على ذلك الماء والوعاء، فالماء الساخن يحتوي على جزيئات لها أكبر كمية من الطاقة الحركية لأنها سائلة. وتصطدم هذه الجزيئات بالجزيئات المعدنية وتنتقل الطاقة من الماء إلى الوعاء لتصبح متساوية في درجة الحرارة، كما أن المعدن سريع في التقاط الحرارة.
2- الحمل الحراري :
عملية الحمل الحراري هي عملية نقل الحرارة من مادة إلى أخرى من خلال حركة الموائع، وهي ضرورية لنقل الحرارة في الموائع، حيث يحمل المائع المتحرك معه طاقة، والتي تعتمد على فرق الكثافة بين المادتين. الهيئات. تكون السوائل الباردة أعلى كثافة، بينما تكون السوائل الساخنة أقل كثافة، مما يؤدي إلى ارتفاع الجزيئات الأقل كثافة إلى الأعلى عند تسخينها، وبالتالي إنتاج تيارات الحمل الحراري.
3- الإشعاع:
تتميز طريقة نقل الحرارة بالإشعاع بأنها لا تحتاج إلى اتصال بين جسمين مختلفين، لأن الحرارة تنتقل من مصدر توليدها إلى المصدر المحيط بها، حيث تنتقل الطاقة الحرارية على شكل كهرومغناطيسية موجاتها إلى المكان المحيط بها، حيث أن مصدر الحرارة التي تصل إلى الأرض هو الأشعة القادمة من الشمس. وهذا نتيجة الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتقل من الشمس إلى الأرض.
مصادر الطاقة المتجددة
1- الطاقة الشمسية :
تعتبر الشمس المصدر الرئيسي للطاقة. وهي من أهم مصادر الطاقة المتجددة وأكثرها وفرة، حيث تنتشر أشعة الشمس في كافة دول العالم بشكل مستمر. بالإضافة إلى أنها لا تسبب أي نوع من أنواع التلوث، ويمكن الاستفادة منها من خلال تخزينها وتحويلها إلى شكل آخر من أشكال الطاقة. والاستفادة منه في المستقبل.
2- طاقة الرياح :
في هذا النوع من الطاقة، يتم استخدام حركة الهواء، والتي تحدث لأن الهواء الساخن يرتفع ويحل محله الهواء البارد. ويتم استغلال حركة الرياح الناتجة، حيث يتم تحويل الطاقة الحركية في الرياح إلى شكل آخر من أشكال الطاقة، مثل الطاقة الكهربائية، من خلال استخدام توربينات الرياح.
3- الطاقة الكهرومائية:
وتسمى هذه الطاقة أيضًا بالطاقة الكهرومائية، وكانت هذه الطاقة ولا تزال من أهم مصادر الطاقة المتجددة، وتتولد من حركة المياه، حيث يتم تحويل الطاقة الحركية للمياه المتدفقة إلى أشكال أخرى من الطاقة مثل ويتم إنشاء مشاريع الطاقة الكهربائية، والطاقة الكهرومائية في الأماكن التي تتواجد فيها المياه، مثل السدود. وبحيرات لاستغلال الطاقة المائية.
4- الطاقة الحرارية الأرضية:
والسبب في هذا النوع من الطاقة هو الطاقة الحرارية الموجودة في الأرض الناتجة عن التحلل الإشعاعي للصخور في الأعماق. وتنتقل هذه الطاقة الحرارية الموجودة في الأعماق إلى سطح الأرض بعد مرورها عبر طبقات الأرض المختلفة لتظهر بعدة أشكال منها الينابيع الساخنة التي يمكن استخدام حرارتها في عدة أشياء منها التشغيل. الآلات الثقيلة.
مصادر الطاقة غير المتجددة
1- الفحم :
يعد الفحم أحد مصادر الطاقة غير المتجددة، وأحد أهم مصادر الوقود الأحفوري نظراً لقدرته على الاحتراق. وهي صخرة رسوبية سوداء أو بنية داكنة، تتكون بشكل رئيسي من الكربون والهيدروكربونات.[١] يعود أصل الفحم إلى نباتات ماتت ودُفنت في الأرض، وعلى مدى فترة زمنية طويلة تقدر بملايين السنين، وبسبب تعرضها لعوامل مثل الضغط والحرارة، تحولت إلى ما يعرف بالفحم. الفحم، ويستخدم بشكل رئيسي في إنتاج الطاقة نظراً لانخفاض تكلفته، إلا أنه أحد أسباب ظاهرة الاحتباس الحراري. ; بسبب الغازات الدفيئة التي تنتجها أثناء الاحتراق.
2- النفط الخام :
النفط الخام عبارة عن مادة سائلة تتكون أساسًا من الهيدروكربونات. وهي بقايا النباتات والحيوانات التي ماتت ودُفنت في الأرض منذ ملايين السنين. يوجد النفط الخام في الخزانات والأحواض المدفونة تحت الأرض، داخل الصخور الرسوبية وعلى مقربة من السطح. الأرض,[٣] ويسمى النفط الخام أيضًا بالبترول، واستخدامه الرئيسي يكمن في المنتجات البترولية مثل البنزين. ويستخدم على نطاق واسع في صناعة البلاستيك والمطاط الصناعي، كما يستخدم في صناعة بعض الأدوية.
3- الغاز الطبيعي:
يصنف الغاز الطبيعي كأحد مصادر الطاقة غير المتجددة. ويتكون بشكل رئيسي من الميثان ويتم معالجته لاستخدامه كوقود. ويمكن العثور عليه عادة بالقرب من مصادر الوقود الأحفوري الأخرى، بينما يتميز عنها بإطلاق كمية أقل من الغازات الدفيئة عند حرقه. يتم استخدامه في الأنشطة الحيوية؛ كتدفئة المنازل، والطبخ، وتسخين المياه، بالإضافة إلى استخدامه في محطات توليد الطاقة.
4- الطاقة النووية:
يقوم مبدأ الطاقة النووية على استخدام العنصر المشع (اليورانيوم-235)؛ وعندما يتحلل يبدأ بإطلاق كميات كبيرة من الحرارة التي تستخدم لتكوين البخار، ويستخدم هذا البخار في المولدات الكهربائية التي تولد الكهرباء. وعلى الرغم من أن الطاقة النووية مصدر خال من الغازات الدفيئة، إلا أنه من المهم تخزين اليورانيوم بشكل آمن نظرا لكونه مادة مشعة. ومضر بالبيئة.
اختتام البحث في الطاقة الحرارية
وفي النهاية نشير إلى أن الطاقة الحرارية هي من أهم أنواع الطاقة الرخيصة التي يجب استغلالها بشكل جيد في مختلف مجالات الحياة، وتعتبر الطاقة الشمسية من أهم مصادر الطاقة الحرارية.