☰ Year plan · Science (Arabic)

انتقال الحرارة والاتزان والتوصيل

Week 5 · Lesson 4 Methods of Heat Transfer (A): heat flow and thermal equilibrium, conduction, thermal conductors and insulators · 3 lessons
3

موصلات وعوازل في حياتنا

Science Prep 2 Term 1, Unit 1: pp. 30–34
الهدفأختار موصّلات أو عوازل لاستخدامات يومية وأفسر السبب.
كلمات جديدة
موصل حراري · مادة تسمح بمرور الحرارة بسهولةعازل حراري · مادة تسمح بمرور الحرارة ببطءالعزل · استخدام العوازل لإبطاء انتقال الحرارة
الشرح

الفلزات مثل النحاس والفضة موصّلات جيدة جدًا. والألماس أفضل موصّل طبيعي للحرارة على الإطلاق. أما الخشب والبلاستيك والستايروفوم والهواء فموصلات رديئة، فهي عوازل. ونختار كل مادة حسب عملها. فأواني الطهي من الفلز لتنتقل الحرارة بسرعة من الموقد إلى الطعام، لكن مقابضها من البلاستيك أو الخشب كي لا تحرق اليد. والطوب الطيني المفرغ وألواح الستايروفوم في الجدران تحبس الهواء وتقلل انتقال الحرارة، فيبقى البيت أبرد في الصيف وتقلّ تكلفة التبريد. والحاسوب والهاتف يحتاجان العكس: فلوح معدني أو معجون يحمل الحرارة بعيدًا عن الشريحة. والهواء قليل التوصيل لدرجة أن الزجاج المزدوج، وبين لوحيه طبقة هواء أو غاز، يقلل فقد الحرارة أيضًا. وعزل المباني يوفر الطاقة، فيوفر المال ويقلل التلوث. لكن لا ينبغي أن نقول إن أي مادة عازل كامل: فكل مادة تمرّر بعض الحرارة.

الاستخدامالمادةالسبب
قاعدة الإناءفلزيمرّر الحرارة بسرعة إلى الطعام
مقبض الإناءبلاستيك أو خشبيبقى باردًا فيمكن إمساكه
جدار البيتطوب مفرغيحبس الهواء ويبطّئ انتقال الحرارة
شريحة الهاتفلوح معدنييحمل الحرارة بعيدًا
أمثلة محلولة
يختار بنّاء بين نوعين من الطوب: طيني مصمت وطيني مفرغ بثقوب هواء. الطوب المفرغ يوصّل الحرارة أقل لأن الهواء موصل رديء، فتسخن الغرف أقل في الصيف.
شاي ساخن
كوب شاي معدني وكوب شاي خزفي يبدآن بدرجة الحرارة نفسها. الكوب المعدني أصعب في الإمساك لأن الحرارة تصل إلى يدك أسرع. أما مادة الخزف فتوصّل الحرارة أبطأ.
تريد منى أن يبقى العصير البارد باردًا في رحلة. فتلف الزجاجة بمنشفة سميكة. المنشفة تحبس هواءً يبطّئ انتقال الحرارة من الهواء الدافئ إلى العصير. المنشفة لا تصنع «برودة»؛ إنها تبطّئ دخول الحرارة.
نشاط الفصل

أي كوب يبقى دافئًا أطول؟ بمساعدة أحد الكبار املأ ثلاثة أكواب متماثلة بكمية الماء الدافئ نفسها (وليس الساخن). لف أحدها بمنشفة وآخر بورق ألومنيوم واترك الثالث عاريًا. اقرأ درجة حرارة كل منها بعد ٢٠ دقيقة وقارن. صف ما تراه. اكتب أي مادة كانت أفضل عازل، وما العوامل التي أبقيتها متساوية.

تدرّب
1
لماذا تُصنع مقابض الأواني من البلاستيك أو الخشب؟
2
لماذا يساعد الطوب المفرغ على إبقاء البيت أبرد؟
3
لماذا يستخدم الهاتف أو الحاسوب موصّلًا جيدًا قرب شريحته؟
4
يقول صديق إن الصوف دافئ لأنه يصنع حرارة. ما الخطأ في ذلك؟