بحث / تقرير عن انتقال الطاقة مادة الاحياء ف2 -التعليم الاماراتي

الحرارة
توضح عملية التسخين بالاشتعال هذه الطريقة للتحول فمثلا في أثناء تسخين الماء فى إناء بواسطة موقد بالغاز يحترق نظام (هواء غاز) في أثناء تحوله ويفقد جزء من طاقته الداخلية، وهنا يوجد تحول في الطاقة في صورة حرارة منقولة إلى الماء و الإناء الذي تزداد طاقته الداخلية. وهو ما يترجم سواء عن طريق ارتفاع الحرارة أو غليان الماء (تغير الحالة) الحرارة الثابتة .
يوجد انتقال للطاقة في صورة حرارة كل مرة يوجود اتصال بين جسمين مختلفين في درجة الحرارة.

هناك مثال في حياتنا اليومية، فاليد الساخنة للملعقة الموضوعة بداخل كوب سائل ساخن : تنتقل الطاقة من السائل الساخن إلى اليد الباردة للملعقة.

وبنفس الطريقة ينقل الردياتير الساخن للمدفئة المركزية طاقته إلى الهواء الأقل سخونة للغرفة في صورة حرارة (اتصال هواء ــ مدفئة) .
ويوجد أيضا انتقال للطاقة في شكل حرارة منبعثة من الغازات الساخنة إلى الهواء المحيط، مثل هذه الغازات المنبعثة من اسطوانة الانفلات (الجكمان) في السيارة (اتصال غاز ساخن هواء محيط ) .

إشعاعات
يمكن أيضا انتقال الطاقة في شكل إشعاع أو طاقة إشعاعية .
وكلنا يعلم إننا نشعر بالحرارة أكثر في الشمس عن الظل ولو تركنا زجاجة مياة باردة تحت الظل في يوم ساخن بالصيف تزداد درجة حرارتها شيئا فشيئ . أي أن طاقتها الداخلية تزداد، ولو تركنا هذه الزجاجة فى الشمس تزداد حرارتها أسرع من لو كنا قد تركناها في الظل. فطاقتها الداخلية تزداد أكثر بكثير .
ففي الشمس يحصل الماء على طاقة أكثر في صورة إشعاعا.وهذا الانتقال للطاقة يجب ان يتم فى وجود الضوء أو موجات كهرومغناطيسية كالموجات المنبعثة من الراديو والتليفزيون وموجات الرادار ، والأشعة تحت الحمراء ، والضوء المرئي ـ والأشعة فوق البنفسجية ، وأشعة اكس و أشعة جاما.
ويمكن أن تنتقل الطاقة بالإشعاع عبر مسافات كبيرة أو في الفراغ وهكذا يتم الحصول على الطاقة المشعة للشمس. إلا أن انتقال الطاقة بالحرارة لا يمكن أن يمتد على مسافات طويلة او فى الفراغ. فكمية الطاقة التي تنتقل من الشمس إلى الأرض في صورة أشعة، كبيرة جدا. القوة المماثلة تعادل ١kw/m٢ . وهنا تتمثل أهمية الشاحن الشمسي الذي بسمح بتسخين المنزل أو بالحصول على مياة ساخنة . ومن هنا تتضح أيضا أهمية الخلايا الشمسية التى تحول الطاقة المشعة مباشرة الى طاقة كهربية .
فى الواقع تفقد جميع النظم طاقتها بالإشعاع بدرجة متفوتة وتبعث جميع الأجسام إشعاعا. وهكذا يفقد الجسم البشرى ٥٠% من طاقته بالأشعة القوة المماثلة تكون بضع العشرات من االوات فى المتر المربع .
وفى حالات كثيرة ، لا تكون الأهمية لكمية الطاقة المنقولة عن طريق الأشعة. فالإشعاع في حد ذاته يسهم في نقل المعلومات كصورة وألوان الأجسام المرئية بالعين المجردة ، والرسائل المبثوثة عن طريق الموجات الراديو والتلفزيون … الخ .

العمل
من الرافعة الى الحمولة
فمثلا تعمل الرافعة بمساعدة محرك ذو اشتعال ذاتى. تسطيع رفع حمولات ( نتعتبر هذه الحالة البسيطة حيث سرعة الرفع ثابتة ) .
تحليل الموقف بمفهوم القوة:
لكى يتم رفع الحمولة لأعلى يمارس السلك الرافع جهد على هذه الحمولة هذا الجهد يتجه لأعلى.
وفى نفس الواقت تمارس الحمولة جهد على السلك الموجه الى أسفل، وتكون القوة هنا هي وزن الحمولة ( الجاذبية الأرضية ) .
تحليل الحالة بمفهوم الطاقة:
كمية من خليط زيت الغاز مع الهواء تحترق أثناء حركة رفع الحمولة ويكون الخليط قادر على نقل الطاقة لنظام للحمولة الأرضية الذي تزداد طاقته. وهكذا نستطيع القول بان انتقال الطاقة من النظام زيت الغاز – هواء ، محرك للرافعة ، إلى نظام حمولة ارض يتم في صورة عمل (جهد) وهو الجهد الذي يمارسه السلك على الحمولة في أثناء نقلها.

ملحوظة :-
سيكون من الغير منطقي تحديد شكل انتقال الطاقة بملاحظة الاثار التي تنتج عن عملية الانتقال فقط. فآثار عملية الانتقال يمكنه أن يكون واحدا سواء كان الانتقال عن طريق الحرارة أو العمل أو الإشعاع. ويجب أيضا فحص طريقة حدوث هذه الآثار. فممكن مثلا أن يتمثل الأثر الناتج في ارتفاع قوى جدا لحرارة الجلد أي في صورة حروق . فوجود الحروق يمكن أن ينتج عن :-
– تلامس اليد بقطعة معدن ساخنة ( انتقال تحت صورة حرارة )
– عن طريق احتكاك سريع للايدى المضمومة على حبل ( انتقال تحت صورة عمل )
– عن طريق التعرض الشديد لأشعة الشمس المركزة بواسطة عدسة على سبيل المثال ( انتقال تحت صورة أشعة ) .

مراجع :
معهد الامارات التعليمي