سلسلة تَعلَّم 5 تبريد -نظري- réfrigération théorique

 

تبريد - نظري -

réfrigération théorique

1) مقدمة:

التبريد يُعنى بالدرجة الأولى بالمادة (matière)، والطاقة (énergie)؛ المادة تتواجد على ثلاث عناصر: الصلبة (solide) وسائلة (liquide) وغازية (gazeuse)؛ ومن ناحية أخرى يُعبر عن الطاقة بأنها القدرة على إنجاز عمل ما؛ وجميع عناصر المواد تتكون من جزيئات صغيرة تتأثر بالضغط ودرجة الحرارة، والتي يُمكن عن طريقيهما تحويل المادة من عنصر إلى آخر حسب ترابط جزيئات المادة، وكمية الطاقة المبدولة على المادة نفسها. (راجع ما فاتك من السلاسل)

سلسلة كيف نَتعلَّم؟ 4 القياسات الكهربائية mesure électrique

 

                                                                                    

القياسات الكهربائية mesures électriques

المقدمة:

نعلم أنه عند توصيل قطبي عمود كهربي مثل عمود (accumulateur)  دانيال ( danielle)، يبدأ التفاعل في العمود ويَسري في الدائرة كلها - أي في سلك التوصيل والأقطاب والسائل (liquide) - ما يسمى بالتيار الكهربي (courant électrique)؛ وقد تحقق هذا المُؤثر الغامض بجملة تأثيرات يُحدثها أثناء مروره، فقد وِجد:

سلسلة أنت والعِلم 4 التيار الكهربائي (تتمة) courant électrique

 

                                                                                          

 

 

 

التيار الكهربائي courant électrique

1) القوة الدافعة (أو القوة الكَهْرَمُحرِّكة force électromotrice)   الكهربائية للعمود.

1-أ) تفسير ما يحدث في العمود البسيط:

استكمالا لما مرَّ بنا من سلسلات أنت والعلم، (راجع سلسلة أنت والعلم3)؛ وصل بنا المطاف إلى ما يُعرف بالقوة الدافعة الكهربية للعمود، وحتى نوضح هذا الأمر جيدا، يُمثل الشكل (1) لَوحين أحدهما (الأيسر) من الزنك (الخارصين zinc)، والآخر (الأيمن) من النحاس  cuivre، موضوعين في محلول حامضي مخفف؛ وقد أظهرنا حالة الجهد الكهربي tension électrique لكل منهما بالنسبة للسائل الذي بينهما بعلامتى (+) و(-)؛ ففي الزنك يُرى أن جهد السائل، أما في النحاس فعلى العكس.

سِلسلة تعلَّم 4 ثلاجة منزلية (تتمة) réfrigérateur domestique

 

                                                                                      

ثلاجة منزلية réfrigérateur ménager-domestique

1) كيف نحصل على البرودة داخل الثلاجة؟:

لمّا كانت  الثلاجة من الأجهزة التي تعمل بالطاقة الكهربائية (énergie électrique)؛ فقد يتبادر إلى ذهن أحدنا أن البرودة التي تُحدثها ناتجة عن تلك الطاقة؛ إلا أن الواقع خلاف ذلك، لأن تلك الطاقة إنما تُولد حرارة؛ والتيار الكهربائي هنا لا عمل له سوى تشغيل الضاغط (للمزيد من المعلومات راجع سلسلة تَعلَّم3)

سِلسلة كيف نَتعلَّم 3 ؟ أمبير ampère

                                                                                   

أمبير ampère

1) البداية الأولى

مع ظهور الكهرباء المُتحركة أو ما يسمى عِلميا ب: (ديناميكا الكهرباء électrodynamique)؛ بدأ هوس العلماء يتحرك بجنون نحو معرفة خفايا هذا العالم الغامض؛ وبالتحديد سنة 1820م  برز من بين هؤلاء العلماء، عالم فيزيائي وكيميائي دنيماركي (Danemark) السيد هانز كريستيان أورستد (Hans Christian Oersted01777-1851 ) الشكل(1)، يُعتبر الأب الروحي لما يُعرف باسم الكهرومغناطيسية (électromagnétisme) أو التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي.

سِلسلة أنت والعِلم 3: التيار الكهربائي Courant électrique

 

التيار الكهربائي Courant électrique

لكي تتبعوا معنا في هذه السلسلة، يجب أن تراجعوا الجزء الثاني والأول من سلسلة (أنت والعِلم).

1) الحركة العشوائية والحركة الموجهة 

1-أ) الحركة العشوائية  Mouvement aléatoire

وجدنا أن المواد الناقلة تحوي عددا كبيرا من الإلكترونيات الحرة (راجع الجزء الثاني )؛ هذه الإلكترونات الحرة لا تبقى في مكانها على العكس، تتحرك بحركة عشوائية.

في الشكل (1)، نبين قطعة صغيرة من ناقل يحوي عددا من الإلكترونات الحرة التي تتحرك بشكل عشوائي في كل الإتجهات؛ تحدث هذه الحركة في كل النواقل ولا توجد لها أي استخدام عملي،؛ وحتى تؤدي عملا نافعا فإن الإلكترونات الحرة يجب اجبارها على التحرُّك باتجاه واحد وليس بشكل عشوائي.

سلسلة تَعلَّم 3: كيف تعمل ثلاجة الضاغط الكهربائي؟ réfrigérateur électrique à compresseur

                                                                                 

كيف تعمل ثلاجة الضاغط الكهربائي؟   réfrigérateur électrique à compresseur

                        

إن أكثر الثلاجات استخداما اليوم هي (المنزلية) التي تعمل بالضاغط الكهربائي؛ عكس ما كانت عليه في الماضي البعيد؛ مُعتمدة بالأساس على حركة الغازات داخل نظام مُغلق يعمل بدورة امتصاص الأمونياك أو ثنائي إثير الأثير؛ في غياب الطاقة الكهربائية المُحركة؛ فقط كانت تُدار إما يدوياً أو بالمحركات البخارية (راجع سلسلة تَعلَّم1و2).

سلسلة كيف نَتعلَّم؟ 2 فولت Volts

    

فولت  

    من هو فولتا ؟:

    السيد أليساندرو فولتا (Alessandro Volta) الشكل1، عالم إيطالي ولد في كومو (Come) سنة 1745م ومات سنة 1827م؛ ذهب إلى إنجلترا سنة 1782م واجتمع ببريسلي (هو عضو في الجمعية الملكية وعالم انجليزي) في برمنجهام؛ وضع مجموعة فولتا التي تُنسج على منوالها الحاشدات (البطاريات)؛ وتخليدا لذكراه، تسمى وحدة الضغط الكهربي باسمه (الفولتية).

سِلسلة تَعلَّم 2 التبريد - تاريخ - (تتمة) histoire de la réfrigération

                                                                                 

  التبريد - تاريخ - (تتمة)  histoire de la réfrigération

استكمالا لما بدأناه في سلسلة تعلم 1 عن النبذة التاريخية لبداية التبريد، ومع ألمع علماء القرنيين الثامن عشر والتاسع عشر؛ تأتي هذه السلسلة تَعلَّم 2 كذلك كسابقاتها متَّبعة  منهج استعراض أهم عباقرة التبريد الصناعي؛ وكما قلت لكم من قبل، أنَّ أي عِلم يجب أن يبدأ من بدايته الأولى، حتى يتسنى لنا الإلمام به ومعرفته من جذوره ويسهل علينا معرفة حاضره.

سِلسلة كيف نَتعلَّم 1 ؟ الإلكترونيك électronique

 

                                                                                      

اللإلكترونيك électronique

تُعرف الإلكترونيات بأنها العلم الذي يتحكم في سلوك الإلكترونات، ويجعلها تؤدي عملا نافعا؛ وبالتالي أصبحت جُزءاً هاما من حياتنا اليومية؛ وبمساعدتها وصل الانسان إلى أقصى حدود الكون، وإلى أماكن لم يكن يحلم بالوصول إليها؛ وانتشرت المعرفة والثقافة، وقَرُبت المسافات، وخَفّت أعباء الانسان.

سِلسلة تَعلَّم 1 تبريد- تاريخ - histoire de la réfrigération

                                                                                    

 

التبريد - تاريخ -

في هذه السلسلة تَعلَّم 1 وفي السلاسل المقبلة إن شاء الله، سنتعرف على التبريد منذ بدايته الأولى وإلى يومنا هذا؛ حيث تفتح الثلاجة وتشرب منها الماء البارد!.