الحرارة هي إحدى أشكال الطاقة التي يمكنها الانتقال بين الأجسام بطرق مختلفة بناءً على الظروف البيئية والحالة الفيزيائية للمواد المعنية. ثلاث طرق أساسية لنقل الطاقة الحرارية تشمل التوصيل والتوصيد والإشعاع. سنتعمق الآن في شرح كل طريقة وكيف تعمل.
- التوصيل: هذه الطريقة تعتمد بشكل رئيسي على الجزيئات. عندما تكون هناك مسافة قريبة بين المواد ذات درجات حرارة مختلفة، تبدأ جزيئات المادة الأكثر سخونة بتحريك تلك الموجودة بالقرب منها مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة الوسط المحيطي. هذا هو السبب وراء استخدام موصلات عالية كمواد توصيل حراري مثل الفضة والألومنيوم والمعادن الأخرى.
- التوصيد: تُعرف أيضاً بالتبخير الحمل، تحدث عند تحرك الغازات والسوائل بسبب الاختلافات في كثافتها نتيجة للاختلافات في درجة الحرارة. الهواء الدافئ أقل كثافة من الهواء البارد وبالتالي يرتفع بينما يهبط الهواء البارد ليتولى مكانه. هذا الأمر شائع جداً سواء فى الطبيعة كما يحدث مع تيارات المحيط العميقة أو فيما نتابع يومياً أثناء طهي الطعام باستخدام الموقد.
- الإشعاع: وهو عملية نقل حرارية تتم عبر الفضاء نفسه ولا تتطلب وجود وسط مادّي لإتمام العملية. الضوء المرئي وغير المرئي، بما فيه الأشعة تحت الحمراء، يُعتبر جزءاً من الإشعاع ويُساهم بنقل الطاقة الحرارية بين جسمين حتى وإن لم يكن بينهما اتصال مباشر. الشمس توفر مثال بارز لهذه الظاهرة إذ تنشر ضوئها وأشعتها الحرارية نحو الأرض رغم ابتعادهما الكبيرتين نسبياً.
تذكر أنه قد تتداخل جميع هذه العمليات لتوفير سيناريوهات أكثر تعقيدا لكن فهما جيدا لها يساعدنا على فهم النظام العالمي للطقس والكثير من التطبيقات اليومية العلمية والتقنية.
