التوصيل والعزل

إذا طليت نصل سكين بالزبد ثم قربته من لهب شمعة فان الزبد ينصهر بسرعة
ويحدث الانصهار أولا في طرف السكين المعرض للهب ثم ينتقل تدريجيا نحو الطرف
الآخر . أي أن انتقال الحرارة هذه خلال أي جسم صلب ، كالسكين مثلا ، تسمي
التوصيل .
ويعود انتقال الحرارة في الجسم الصلب إلى حركة الجزيئات والذرات . فعندما
تسخن الجزيئات القريبة من اللهب يتزايد تذبذبها ( أي تهتز جيئة وذهابا
بسرعة أكبر ) وهذا يزيد من طاقتها . وتصطدم هذه الجزيئات المجاورة لها
فتزيد من سرعة تحركها ، وهكذا دواليك حتى تصبح جميع جزيئات الجسم الصلب في
حالة اهتزاز سريع وتزداد تبعا لذلك طاقتها . هذه الطاقة هي طاقة حرارية ،
وبانتقالها عبر نصل السكين ترتفع درجة الحرارة في كل أجزائه .
بعض الأجسام الصلبة أكثر موصلية للحرارة من بعضها الآخر . فالفلزات
المعدنية كالنحاس والألمنيوم والفضة جيدة الموصلية . أما اللافلزات كالزجاج
واللدائن ( البلاستيك ) فرديئة الموصلية ويطلق عليها أسم العوازل .
والمعروف أن المواد الجيدة التوصيل للحرارة ، كالنحاس مثلا ، هي أيضا جيدة
التوصيل للكهرباء . وكذلك فان الجيدة العزل الحراري هي أيضا جيدة العزل
الكهربائي .
يلاحظ عند تسخين السكين أن مقبضها لا يسخن والسبب في ذلك أن أغلب السكاكين
ومماسك القدور مصنوعة من مواد عازلة . أما القدور والطناجر فتصنع من معادن
تسمح بانتقال الحرارة بسهولة من الموقد إلى داخل القدر .
ومعظم السوائل رديئة التوصيل للحرارة . فيمكن مثلا حفظ الحليب باردا في
الصيف بوضع زجاجة الحليب في سطل من الماء البارد . والغازات أيضا رديئة
التوصيل للحرارة . فالملابس الصوفية تمنع فقدان الحرارة من الجسم لان
الهواء المحتبس بين خيوط الصوف رديء التوصيل للحرارة . وتساعد الطبقة
الهوائية المحتبسة بين قميصين داخليين على تحسين الزل أو حفظ حرارة الجسم
من التسرب إلى الهواء الخارجي البارد .
تستخدم الموصلات الجيدة لتسهيل انسياب الحرارة ، أما العوازل فتستعمل
لتقليل هذا الانسياب إلى الحد الأدنى . فجهاز تبريد محرك السيارة مثلاً
مصنوع من معدن جيد التوصيل . و الماء الموجود بداخله يستخدم لتبريد المحرك ،
فيسخن الماء نتيجة لذلك . لكن معدن جهاز التبريد يبدد تلك الحرارة ويبقي
درجة حرارة الماء خفيضة نوعاً ما . كذلك يحفظ كيس المطاط الماء ساخناً
لفترة طويلة . وتستعمل كمية الحرارة القليلة التي تتسرب منه لتدفئة الفراش .
والفراش بدوره يبقى دافئاً لأن الهواء الساخن يبقى محتبساً بين البطانيات .
وهناك تطبيقات أخرى على استخدام العزل الحراري كتغليف الأنابيب ومراجل
المياه الساخنة بالمواد العزلة . فالتغليف يخفف من فقدان حرارة الماء
الساخن و يوفر في استعمال الوقود. وكذلك تغلف أنابيب دورة المياه لوقايتها
من التجمد خلال فترة فصل الشتاء البارد ، ( فالماء يزداد حجمه عند التجمد
وهذا يؤدي إلى انفجار الأنابيب و تصدعها ).


وأنتظرو البقيه








__________________