Knaph

گرما و صرفه‌جویی در انرژی56 از 862 دقیقه مطالعه

رسانش

قاشقِ فلزی را در قابلمه‌ی آشِ داغ جا گذاشته‌اید. چند دقیقه بعد که برش می‌دارید، دسته‌اش داغ است، در حالی که دسته اصلاً در آش نبوده. اما کفگیرِ چوبی که کنارش بود، دسته‌اش خنک مانده است. گرما چطور از تهِ قاشق تا دسته‌اش بالا آمد؟

گرما از ذره به ذره

سرِ قاشق که در آشِ داغ است، گرم می‌شود: ذره‌های آن‌جا تندتر می‌لرزند. این ذره‌ها به ذره‌های کناری‌شان می‌خورند و به آن‌ها انرژی می‌دهند. آن ذره‌ها هم به ذره‌های بعدی. به این ترتیب گرما ذره به ذره در طولِ قاشق پیش می‌رود تا به دسته برسد. در این راه هیچ ذره‌ای از جایش به جای دیگر نمی‌رود؛ فقط انرژی دست‌به‌دست می‌شود.

به این روشِ انتقالِ گرما رسانش می‌گوییم. رسانش بیشتر در جامدها رخ می‌دهد.

میله‌ای فلزی که یک سرش در شعله است و روی آن چند گلوله‌ی موم با فاصله چسبیده؛ گلوله‌های نزدیکِ شعله افتاده‌اند و گلوله‌های دورتر هنوز سرِ جایشان‌اند.

رسانا و نارسانا

همه‌ی مواد گرما را به یک اندازه رسانش نمی‌کنند. اگر سه میله‌ی هم‌اندازه از مس، آلومینیم و آهن را با گلوله‌های موم روی یک شعله بگذاریم، موم روی میله‌ی مسی از همه زودتر می‌افتد و روی میله‌ی آهنی از همه دیرتر. پس فلزها هم با هم فرق دارند و مس از همه رساناتر است.

  • موادی که گرما را خوب و تند رسانش می‌کنند، رسانای گرما هستند، مثلِ مس، آلومینیم و آهن.
  • موادی که گرما را خیلی کُند رسانش می‌کنند، نارسانا یا عایقِ گرما هستند، مثلِ چوب، پلاستیک، پشم، چوب‌پنبه و هوا.

برای همین تهِ قابلمه را از فلز و دسته‌اش را از چوب یا پلاستیک می‌سازند.

سه میله‌ی هم‌اندازه از مس، آلومینیم و آهن که روی یک سه‌پایه کنارِ هم روی شعله‌اند؛ روی میله‌ی مسی بیشترِ گلوله‌های موم افتاده و روی میله‌ی آهنی کم‌ترین.

هوای به‌دام‌افتاده

پشم، پر، پنبه و پشم‌شیشه همه یک راز دارند: لای رشته‌هایشان پر از هوای ساکن است و هوا نارسانای بسیار خوبی است. پرنده‌ها در سرما پرهایشان را پف می‌کنند تا لایه‌ی هوای بیشتری دورِ بدنشان نگه دارند. لباسِ پشمیِ کلفت هم همین کار را می‌کند. لباس خودش گرما نمی‌سازد؛ فقط نمی‌گذارد گرمای بدن زود بیرون برود.

هشدار

دسته‌ی فلزیِ قابلمه یا ماهیتابه‌ای که روی اجاق است ممکن است بسیار داغ باشد. همیشه با دستگیره‌ی پارچه‌ای آن را بگیرید.

در خانه امتحان کنید

  1. یک قاشقِ فلزی، یک قاشقِ چوبی و یک قاشقِ پلاستیکی بردارید.
  2. با کمکِ یک بزرگ‌تر، هر سه را در یک لیوانِ آبِ داغ بگذارید، طوری که دسته‌ها بیرون باشند.
  3. دو دقیقه بعد سرِ دسته‌ها را آرام لمس کنید. کدام از همه گرم‌تر است؟

واژه‌های این درس

  • رسانش - رسیدنِ گرما از ذره به ذره، بدونِ جابه‌جا شدنِ ماده.
  • رسانای گرما - ماده‌ای که گرما را تند رسانش می‌کند.
  • نارسانا یا عایقِ گرما - ماده‌ای که گرما را کُند رسانش می‌کند.

ایده‌ی اصلی

در رسانش، گرما از ذره‌های گرم‌تر به ذره‌های کناری می‌رسد و در جسم پیش می‌رود، بی‌آن‌که ماده جابه‌جا شود. فلزها رسانای خوب‌اند و مس از بیشترِ فلزها بهتر. چوب، پلاستیک، پشم و به‌خصوص هوای ساکن نارسانا هستند.

دانش خود را بسنجید

ورود برای سنجش دانش خود از این درس و پیگیری پیشرفتتان.