تعريف تيارات الحمل الحراري

كتابة - آخر تحديث: ١١:٥٩ ، ١٨ يناير ٢٠١٥
تعريف تيارات الحمل الحراري

تعتبر الحرارة شكلاً من أشكال الطاقة التي لها تأثير مباشر على الإنسان في شتى مجالات حياته، والطاقة الحرارية لا تُرى بالعين المجردة إلّا أنه من الممكن ملاحظة تأثيرها على الأجسام المحيطة بنا إن كان من حيث رفع درجة حرارة الجسم أو من حيث التأثيرات المختلفة والظواهر التي تحدّثها كغليان المياه أو السوائل الأخرى أو انصهار الجليد وتنتقل الحرارة من جسم إلى آخر بثلاث طرق هي التوصيل والذي يحدث في العادة بين الأجسام الصلبة ، والحمل والذي يحدث في الموائع بشكل عام، والإشعاع والذي يحدث عن طريق إطلاق الأجسام للإشعاعات المختلفة التي تقوم بنقل الحرارة إلى الأجسام الأخرى من دون الحاجة إلى وسط ناقل.


وبما أنّ الحمل يحدث في الموائع المختلفة فلذلك يتسبب بالكثير من الظواهر الطبيعية التي نشاهدها في حياتنا اليومية ومن ضمنها تيارات الحمل، فتيارات الحمل هي التيارات التي تنشأ في الموائع المختلفة نتيجة لانتقال الحرارة عن طريق الحمل، فكما نعلم أنّه عندما تنتقل الحرارة إلى مائع معين فإنّ حجمه يزداد ممّا يؤدي إلى انخفاض كثافته إذ إنّ العلاقة بين الكثافة والحجم تعتبر علاقة عكسية، وكما نعلم أيضاً أنّه في الطبيعة ترتفع الأجسام الأقل كثافة فوق الأجسام الأعلى كثافة وتغوص الأجسام ذات الكثافة الأقل للأسفل.


فبالتالي عندما القيام بتسخين المائع في وعاء بحيث يكون مصدر الحرارة أسفل الوعاء على سبيل المثال ترتفع درجة حرارة المائع في قعر الوعاء أكثر من المائع الموجود في أعلى الوعاء إذ إنّ المائع الموجود في قعر الوعاء يحصل على الطاقة الحرارية من مصدر الحرارة أمّا المائع في الجزء العلوي فيحصل على الحرارة من انتقال الحرارة من الجزء السفلي فتكون بذلك درجة حرارة المائع في الجزء السفلي من الوعاء أعلى منها في الجزء العلوي، ولهذا السبب تكون كثافة المائع في الجزء السفلي من الوعاء أعلى منها في الجزء العلوي ممّا يؤدي إلى صعود المائع الساخن ذو الكثافة الأقل إلى الأقل إلى الأعلى وهبوط الآخر الموجود على السطح إلى الأسفل.


وتستمر هذه العملية على هذه الشكل ممّا يؤدي إلى حصول ما يعرف بتيارات الحمل في المائع، وتتسبب تيارات الحمل في العديد من الظواهر ومن أشهرها تيارات الحمل الدورانية التي تحدث في باطن الأرض، فالأرض أسفل القشرة هي عبارة عن سائل مكون من صهير المعادن والصور وغيرها ونتيجة لازدياد الحرارة كلما ازداد العمق فيحدث ما يعرف بتيارات الحمل في الأرض والتي فسر عليها العلماء العديد من الظواهر الأخرى كحركة الصفائح الأرضية التي تؤدي إلى نشوء الزلازل وحركة القارات ونموها.