يعد فهم الآليات المختلفة لانتقال الحرارة أمرًا مهمًا لطلاب الفيزياء والأرصاد الجوية والجغرافيا. بالنسبة للجزء الأكبر ، من السهل فهم الاختلافات. ومع ذلك ، فإن إحدى نقاط الالتباس الشائعة هي التمييز بين الحمل الحراري والتأخير.
عند قراءة تعريف كل منهما لأول مرة ، من المغري جدًا التفكير في الاثنين كظاهرة واحدة ونفس الظاهرة ، ولكن في الواقع ، التأخير هو مكون من عملية الحمل الحراري الأوسع والأكثر شمولاً. يعد فهم هذا التمييز أمرًا بالغ الأهمية إذا كنت تريد وصف كلتا العمليتين.
ما هو الحمل؟
الحمل الحراري هو عملية متعددة المراحل ينتج عنها غالبًا حركة دورية للسائل استجابة للتسخين. تخيل الماء في مقلاة فوق الحرارة: عندما يسخن قاع المقلاة ، تنتقل هذه الحرارة (بالتوصيل) إلى الماء في قاع المقلاة.
يسخن الماء بعد ذلك ، مما يتسبب في اهتزاز جزيئاته أكثر وتقل الكثافة الإجمالية لهذا الجزء من الماء بسبب زيادة حركة الجزيئات. يؤدي انخفاض الكثافة إلى ارتفاع الجزء الأكثر دفئًا من الماء ، حيث يتم استبداله بمياه أكثر برودة وأكثر كثافة من الجزء العلوي من المقلاة.
عندما يرتفع الماء الأكثر سخونة ، فإنه يفقد بعض طاقته الإضافية (يتم نقله إلى أجزاء أخرى من الماء بالإضافة إلى فقدانه نتيجة للحركة) ، مما يؤدي إلى تبريده وتصبح أكثر كثافة.
في الوقت نفسه ، تم تسخين المياه الباردة التي حلت محلها في قاع المقلاة ، وأصبحت أقل كثافة وبدأت في الارتفاع. تبدأ العملية مرة أخرى ، مما يؤدي إلى التيارات الحرارية في جميع أنحاء المقلاة. تحدث هذه العملية نفسها أيضًا في الغلاف الجوي ، في الهواء بالقرب من المدفأة ، وفي العديد من الأماكن الأخرى حيث يوجد مصدر مميز للحرارة.
ما هو التألق؟
التقارب هو عملية أكثر تحديدًا ، تُعرّف على أنها نقل شيء (مثل درجة الحرارة أو الرطوبة أو مادة) من مكان إلى آخر عن طريق الحركة السائبة للسائل ، بشكل أفقي بشكل عام.
الجزء الرئيسي من هذا التعريف هو أنه مجرد نقل مادة أو كمية بواسطة حركة مائع ، وبالتالي فإن تعريف الجغرافيا الأفقية يعتمد بشدة على تيارات الرياح أو المحيط التيارات.
على سبيل المثال ، يقوم تيار المحيط الدافئ بنقل المياه ذات درجة الحرارة العالية من مكان إلى آخر لأنه يتم حملها مع الحركة الأكبر للجسم المائي. بطريقة مماثلة ، فإن حركة أجسام الهواء الدافئة والباردة (أي الجبهات الساخنة والباردة) في الأرصاد الجوية هي مثال على التأفق.
الحمل الحراري مقابل. التأثر
يجب أن يكون مصدر الخلط بين الحمل الحراري والتأخير واضحًا الآن. في كلتا العمليتين ، يمكن نقل الحرارة من موقع إلى آخر بواسطة حركة مائع ، لذلك يوجد تداخل كبير بين العمليتين. ومع ذلك ، فإن العامل الرئيسي هو أن الحمل الحراري يحتوي على التأفق ولكن يشمل أيضًا النقل الموصل أو المنتشر ، بينما يشير التأخير فقط إلى نقل الكمية من خلال حركة المائع.
يمكنك التفكير في الحمل الحراري مقابل التأخير بمزيد من التفاصيل لفهم الفرق. في البداية ، تنتقل الحرارة إلى السائل ، وهذا يجعل الجزيئات الموجودة فيه تتحرك في اتجاهات عشوائية ، وتنشر الحرارة من خلال الانتشار.
ثم باسم تعريف يستمر ، وتنخفض كثافة جزء السائل ، هناك نقل أفقي لـ الطاقة الداخلية إلى مكان آخر في السائل ، وبعد ذلك ينتشر إلى أجزاء أخرى من سائل.
باختصار ، يعتمد التأفق بشكل خاص على التيارات الموجودة داخل السائل ، في حين أن الحمل الحراري هو عملية أوسع تحتوي أيضًا على انتقال الحرارة المنتشر. على هذا النحو ، لا يمكن أن يوجد التأفق الجوي إلا في الغازات والسوائل ، وهو غير ممكن في مادة صلبة.
