ما هي مصادر الحرارة الطبيعية؟ وسنتحدث أيضًا عن تعريف الطاقة الحرارية وأهمية الطاقة الحرارية ونقل الطاقة الحرارية. كل هذه المواضيع ستجدها في مقالتنا.
ما هي مصادر الحرارة الطبيعية؟
1- الشمس
الشمس هي أهم مصدر للحرارة الطبيعية على الأرض. لا يمكننا أن نتصور كوكب الأرض دون الحرارة القادمة من الشمس. ولولاها لكان الكوكب قد برد ولكانت الحياة مستحيلة عليه. تمد الشمس الأرض بالحرارة اللازمة لاستمرار الحياة عليها. على الرغم من أن الحياة على الأرض تعتمد بشكل كبير وبشكل أساسي على الحرارة التي تصل إلينا من الشمس، إلا أن هذه الطاقة الحرارية التي نتحدث عنها ما هي إلا جزء بسيط من كمية الطاقة الحرارية التي تولدها الشمس نتيجة التفاعلات النووية بداخلها هو – هي.
يتم استغلال الطاقة الحرارية التي تصل إلينا من الشمس في أشياء كثيرة، بما في ذلك الأفران الشمسية. تعتمد الأفران الشمسية في عملها على الحرارة التي تجمعها من الشمس، والأمر ليس بسيطا. ويمكن استخدامها في صهر المعادن شديدة الصلابة مثل الفولاذ، كما يمكن استغلالها في مهام بسيطة كالطهي، بالإضافة إلى… استغلال أشعة الشمس لتوليد الكهرباء اللازمة لإضاءة المنازل من خلال الألواح الشمسية التي يتم تركيبها. على أسطح المباني في مواجهة أشعة الشمس لتجميعها.
الطاقة الحرارية التي تولدها الشمس صديقة للبيئة ولا تسبب أي نوع من التلوث للبيئة المحيطة بنا.
2-الكهرباء
أحد مصادر الحرارة التي نعتمد عليها في الحصول عليها، يؤدي تدفق الكهرباء عبر الموصلات الكهربائية إلى الحصول على الحرارة التي يعتمد عليها تشغيل العديد من الأجهزة، مثل: الأفران الكهربائية، وأجهزة التجفيف، وأجهزة التسخين، وآلات الكي، و آحرون.
وتحدث الحرارة الناتجة عن الكهرباء نتيجة تصادم الشحنات مع بعضها البعض مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة السلك الذي ينتقل من خلاله وهو مطلي بمواد قادرة على عزل هذه الطاقة الكهربائية والتي تتحول بعد ذلك إلى طاقة حرارية طاقة.
3- باطن الأرض
تمتص المسطحات المائية المتمثلة في البحار والمحيطات وغيرها الحرارة التي تصلها من الشمس، بالإضافة إلى امتصاص هذه الحرارة من قبل الأرض نفسها والغلاف الجوي. وفي أعماقها البعيدة تحتوي الأرض نفسها على حرارة عالية، وعندما يهرب جزء من هذه الحرارة
وتنتج الطبقات العليا من الأرض براكين تنطلق منها الحمم البركانية المكونة من معادن وصخور منصهرة نتيجة الحرارة العالية المخزنة في الأرض.
وبدأ الإنسان باستغلال هذه الحرارة المتسربة من الأرض لتوليد الكهرباء التي نعتمد عليها في حياتنا، وذلك لأهميتها في تشغيل كافة الأجهزة التي تساعدنا. كما تم استغلاله في أعمال أخرى تتعلق بمجال الصناعات المختلفة.
4- الاحتكاك
الاحتكاك هو القوة المقاومة التي تحدث عندما يتحرك سطحان متجاوران في اتجاهين متعاكسين عندما يكون هناك قوة ضغط بينهما تعمل على تماسكهما، وتنتج هذه العملية حرارة. يحدث الاحتكاك بين المواد الصلبة والسوائل والغازات أو أي مزيج منها.
الاحتكاك هو مصدر للحرارة. يتم إنتاج الحرارة من احتكاك جسمين مع بعضهما البعض، وهذا بالضبط ما يحدث عندما نفرك راحتي أيدينا في البرد، مما يؤدي إلى حرارة تجعلنا نشعر بالدفء. وهذا هو نفس السبب الذي يتسبب في اندلاع الحريق عند احتكاك قطعتين من الخشب ببعضهما البعض، أو احتكاك حجرين.
على الرغم من أن الاحتكاك يمكن أن يولد الحرارة، إلا أنه مصدر غير مرغوب فيه للحرارة. لأن الاحتكاك يمكن أن يؤدي إلى تآكل الأجزاء، مما يؤدي إلى تلف الأشياء؛ ولذلك يتم تزويد الآلات التي تتكون من أجزاء تحتك ببعضها البعض بالزيوت لتقليل الاحتكاك، وهذه الآلات تفسد إذا نقص الزيت.
نقل الطاقة الحرارية
1- الحمل
انتقال الطاقة بين الجسم والوسط المحيط به، بسبب حركة السوائل. متوسط درجة الحرارة هو مرجع لقياس الخصائص المتعلقة بانتقال الحرارة بالحمل الحراري.
2-المواصلات
ومن خلال نقل المادة، تنتقل الطاقة – بما في ذلك الطاقة الحرارية – من خلال النقل المادي لجسم ساخن أو ساخن من مكان إلى آخر. يمكن أن يكون ذلك بسيطًا مثل وضع الماء الساخن في دورق وتسخين السرير، أو تحريك جبل جليدي في تيارات المحيط المتغيرة. ومن الأمثلة العملية على ذلك الهيدروليكية الحرارية.
تعريف الطاقة الحرارية
يمكن تعريف الطاقة الحرارية، وهي أحد أنواع الطاقة المختلفة، بأنها الطاقة التي يمتلكها جسم أو نظام نتيجة لحركة الجزيئات داخل هذا الجسم أو النظام. وتوصف أيضًا بأنها قدرة الشيء على القيام بعمل بسبب حركة جزيئاته. الطاقة الحرارية هي أحد أنواع الطاقة المختلفة وتمثل هذه الطاقة أحد أنواع الطاقة الحركية؛ لأنه يتم إنتاجه نتيجة لحركة الجزيئات داخل الجسم. وكلما تحركت هذه الجسيمات بشكل أسرع داخل جسم أو نظام، ارتفعت درجة الحرارة الداخلية لتلك الأجسام الناتجة عن الطاقة الحرارية، والتي يمكن قياسها باستخدام موازين الحرارة ويتم التعبير عنها بالدرجة المئوية أو الفهرنهايت.
أهمية الطاقة الحرارية
تُستخدم الطاقة الحرارية في الطهي والتدفئة والخبز وتسخين المياه وفي المصانع. يتم استخدامه في جميع جوانب الحياة. في مصانع الحديد والصلب، يتم استخدام الطاقة الحرارية لصهر خام الحديد لصنع الفولاذ