حمل (فيزياء)

الحِمل هو الانتقال الحراري نتيجة حركة كتلة الجزيئات ضمن الموائع كالسوائل والغازات، بما فيها الصخور المنصهرة (الصلب السائل). يتضمن الحمل الحراري آليتين فرعيتين تدعيان النقل (انتقال الحرارة بجريان الكتلة الموجه)، والانتشار (انتقال الطاقة أو جسيمات المادة غير الموجه على امتداد تدرج تركيز).

لا يمكن أن يحدث الحمل الحراري في معظم المواد الصلبة لعدم إمكانية حدوث جريان الكتلة ولا انتشار المادة بشكل كافٍ. يحدث انتشار الحرارة في المواد الصلبة الجاسئة، ولكن ذلك يدعى التوصيل الحراري. يمكن أيضًا للحمل الحراري أن يحدث في المواد الصلبة الطرية أو الخلائط التي تتحرك فيها الجسيمات الصلبة خلف بعضها.

يمكن استعراض الحمل الحراري عن طريق وضع مصدر حرارة (كموقد بنزن) إلى جانب قارورة مملوءة بسائل، وملاحظة تغيرات درجة الحرارة في الزجاج نتيجة دوران المائع الأسخن باتجاه المناطق الأبرد.

انتقال الحرارة بالحمل أحد الأنواع الأساسية لانتقال الحرارة، والحمل أيضًا أحد أوضاع انتقال الكتلة في الموائع. يحدث انتقال الكتلة والحرارة بالحمل عن طريق كل من الانتشار -الحركة البراونية العشوائية للجسيمات المفردة في المائع- والنقل، الذي تنتقل فيه المادة أو الحرارة عن طريق الحركة واسعة النطاق للتيارات في المائع. في سياق انتقال الحرارة والكتلة، فإن مصطلح «حمل» يستخدم للإشارة إلى الآثار الجمعية للنقل وانتقال الحرارة بالانتشار. يستخدم مصطلح «حمل» في بعض الأحيان للإشارة تحديدًا إلى «الحمل الحراري الحر» (الحمل الحراري الطبيعي) حيث يكون جريان الكتلة في المائع بسبب قوى الطفو الناتجة عن فرق درجات الحرارة، على عكس «الحمل الحراري القسري» حيث تحرك المائع قوى غير الطفو (كمضخة أو مروحة). ولكن في علم الميكانيك فإن الاستخدام الصحيح لكلمة «حمل» هي المعنى الأكثر شمولًا، ويجب تحديد الأنواع المختلفة من الحمل للوضوح.

يمكن أن يصنف الحمل الحراري حسب كونه طبيعيًّا، أو قسريًّا، أو ثقاليًّا، أو حبيبيًّا، أو ترمومغناطيسيًّا. يمكن أن يقال أيضًا إنه ناتج عن الاحتراق، أو الظاهرة الشعرية، أو عن أثر مارانغوني أو أثر وايزنبرغ. يلعب انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي دورًا في بنية الغلاف الجوي للأرض، ومحيطاتها وطبقاتها الجيولوجية. يمكن رؤية خلايا حملية منفضلة في الغلاف الجوي على شكل سحب، ويتسبب الحمل الأقوى بالعواصف الرعدية. يلعب الحمل الطبيعي أيضًا دورًا في فيزياء النجوم.

تُستخدم آلية الحمل أيضًا في الطبخ، عند استخدام فرن حمل حراري يستخدم المراوح لتدوير الهواء الساخن حول الطعام لطبخ الطعام بشكل أسرع من الفرن التقليدي.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.