[2]
انتقال الحرارة بالإشعاع تمت دراسته عام 1859 من قبل العالم الألماني جوستاف روبرت كيرشوف، والذي تم بعد معرفة أن الأشعة تحت الحمراء جزء منها ينعكس، والآخر يتم امتصاصه، حاملًا معه الطاقة الحرارية، أما عن آلية عملها بالتحديد؛ فقام بشرحها بولتزمان عام 1884، وفيما يخص انتقال الطاقة الحرارية بالحمل، فقد تم تطوير معادلة لشرحه بين العامين 1880-1920، وذلك من قبل نيوتن.
انتقال الطاقة الحرارية من جسم الى جسم اخر يسمى - نبع العلوم
أما في النظام البريطاني للقياس (الوحدات الإمبراطورية) فتقاس الناقلية الحرارية بالوحدة الحرارية البريطانية لكل (ساعة×قدم×فهرنهايت). [4]
للنحاس ناقلية حرارية قدرها 231 و. ح. ب/(سا×ق×ف). وهذا أعلى من كل المواد باستثناء الفضة، وهي معدن ثمين. ناقلية النحاس الحرارية أفضل بنسبة 60% من ناقلية الألمنيوم وبنسبة 3000% من الفولاذ المقاوم للصدأ. مقاومة التآكل [ عدل]
مقاومة التآكل أمر جوهري في تطبيقات انتقال الحرارة أينما وُجدت الموائع، كما في سخانات المياه، والمشعات،... إلخ. المادة الوحيدة الرخيصة التي تمتلك مقاومة مماثلة لمقاومة النحاس للتآكل هي الفولاذ المقاوم للصدأ. انتقال الطاقه الحراريه من جسم الى اخر. ولكن الناقلية الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ أصغر بثلاثين مرة منها للنحاس. لا تناسب أنابيب الألمنيوم تطبيقات مياه الشرب أو المياه غير المعالجة لأنه يتآكل عند درجة حموضة pH<7. 0 ويطلق غاز الهيدروجين. [5]
يمكن وضع أغشية واقية للسطح الداخلي لخليطة نحاس لزيادة مقاومة التآكل. يتكون الغشاء في بعض التطبيقات من الحديد. في مكثفات محطات توليد الطاقة تُستخدم أنابيب مزدوجة تتكون من طبقة تيتانيوم داخلية مع طبقة خارجية من خلائط النحاس-النيكل. يسمح هذا باستخدام الخواص الميكانيكية والكيميائية المفيدة للنحاس (كالخواص المتعلقة بالإجهاد والتآكل والتشقق، وعدم التفاعل مع الأمونيا) إلى جانب مقاومة التيتانيوم الممتازة للتآكل.
المبادلات الحرارية أجهزة تنقل الحرارة لتحقيق التسخين أو التبريد المطلوبين. يُعد اختيار المواد المناسبة لتوصيل الحرارة ونقلها بسرعة وبشكل فعال عاملًا مهمًّا في تصميم تكنولوجيا المبادلات الحرارية. يمتلك النحاس العديد من الخصائص المرغوبة للمبادلات الحرارية ذات الكفاءة الحرارية والتي تعيش طويلًا. أول هذه الخصائص وأهمها لناقلية الحرارية الممتازة للنحاس. انتقال الطاقه الحراريه من جسم الى آخرین. هذا يعني أن الناقلية الحرارية المرتفعة للنحاس تسمح للحرارة بالمرور عبره بسرعة. تشمل الخصائص الأخرى المحبذة للنحاس في المبادلات الحرارية مقاومته للتآكل، ولتشكل الرواسب، والإجهاد الأعظمي المسموح به للنحاس، والضغط الداخلي الأعظمي المسموح به له، ومتانته على الزحف، ومتانته على التعب، وقساوته، وتمدده الحراري، وحرارته النوعية، وخصائصه المقاومة للميكروبات، ومتانته على الشد، وحد الخضوع الخاص به، ودرجة انصهاره المرتفعة، وقابليته للسبك (مطيليته)، وسهولة تصنيعه، وسهولة لحامه. يسمح مزيج هذه الخصائص للنحاس بأن يخصص للمبادلات الحرارية في المنشآت الصناعية، وأنظمة التهوية والتدفئة وتكييف الهواء، والمبردات والمشعات الخاصة بالمركبات، والمصارف الحرارية لتبريد الحواسيب، وأقراص التخزين، والتلفزيونات، وشاشات الكمبيوتر، والمعدات الإلكترونية الأخرى.
إعادة تدوير المعادن قدر الإمكان. التخلص من النفايات المعدنية السامة بالطرق الصحيحة. المياه
تُعد المياه أساس الحياة الذي لا غنى عنه، إلا أنّ العالم يعاني من التناقص المتزايد في مصادر المياه العذبة، والذي قد ينتج عنه العديد من المشاكل على نطاق العالم، مثل صعوبة الحصول على المياه النظيفة، ونقص الغذاء، والعجز في مصادر الطاقة، مما سيكون له أثر سلبي كبير على النمو الاقتصادي على المدى البعيد، [٧] ويمكن التغلب على مشكلة العجز في المياه وذلك عن طريق اتباع الإرشادات الآتية:
ترشيد استهلاك المياه. حماية المياه من التلوث. زراعة النباتات المقاومة للجفاف. أنواع الموارد الطبيعية
تعتمد جميع المنتجات والسلع على المواد الخام التي يتم الحصول عليها من الموارد الطبيعية، وتنقسم إلى نوعين أساسين وهما:
الموارد الطبيعية المتجددة
هي الموارد الطبيعية التي تتجدد باستمرار ولا تنضب مثل: [٨]
الماء: يغطي جزء كبير من كوكب الأرض، ويعد عصب حياة جميع الكائنات الحية. الهواء: هو مكون للغلاف الجوي وضروري لاستمرار حياة الكائنات الحية. طرق حماية الموارد الطبيعية. الأرض: تحتوي المعادن والكثير من أنواع الموارد الطبيعية الأخرى. الشمس: هي مصدر رئيسي للطاقة اللازمة للعمليات البيولوجية في الكائنات الحية.
عام 2022: حالة الطوارئ بالنسبة للبيئة
4- الحفاظ على الموارد الطبيعية
- تستخدم عملية إعادة التدوير المواد القديمة وتحولها إلى منتجات جديدة، وبالتالي يقل الاعتماد على استخراج مواد خام من الطبيعة، مما يحافظ على الموارد الطبيعية. 5- تقليل مكبات النفايات
- إعادة تدوير المواد القديمة والمستعملة يقلل مساحات مكبات النفايات، مما يحد من تلوث المياه والأراضي، لأن هذه المكبات تساهم في تدهور البيئة بشكل كبير. 6- الاستخدام المستدام للموارد
- تضمن عملية إعادة التدوير الاستخدام المستدام للموارد الحالية، وبدأت الحكومات تشجع عملية إعادة التدوير على مستوى صغير مثل المدارس والمنظمات صغيرة الحجم إلى جانب المستويات العالمية. 7- توفير فرص العمل
- تخلق عملية إعادة التدوير العديد من فرص العمل، لأن هذه العملية تطلب إنشاء العديد من مصانع إعادة التدوير، مما يعني سلسلة طويلة من عمليات جمع النفايات وتسليمها، وتحتاج هذه العمليات إلى أيد عاملة. 8- الحد من استهلاك الطاقة
- تستخدم الكثير من الطاقة لمعالجة المواد الخام من أجل تصنيعها، وتلعب إعادة التدوير دورًا كبيرًا في الحد من استهلاك الطاقة، كما تجعل عملية الإنتاج أقل تكلفة. عام 2022: حالة الطوارئ بالنسبة للبيئة. عيوب إعادة التدوير
1- رأس مال كبير
- إعادة التدوير لا تكون عملية منخفضة التكلفة في جميع الأحوال، فبناء وحدة لإعادة تدوير النفايات يحتاج رأس مال كبير، إضافة إلى تكاليف أخرى متعلقة بشراء مركبات، ورفع مستوى وحدة إعادة التدوير وتدريب السكان المحليين من خلال تقديم برامج وندوات مفيدة.
زراعة الأشجار بشكل مستمر خصوصاً الأصناف التي تستخدم لصناعة الخشاب. إعادة تدوير المواد المصنوعة من الأخشاب. ترك الأشجار الميتة لتتحلل بشكل طبيعي في التربة. التربة
ينتج عن تآكل التربة المستمر وانجرافها فقدان الطبقة السطحية من التربة، وبما أنّ هذه الطبقة تحتوي على معظم العناصر الغذائية الضرورية لنمو المحاصيل الزراعية، فإن زوالها سيجعل الأراضي الزراعية غير صالحة للزراعة، لذا يتوجب علينا حماية التربة ، [٣] ومن الممكن منع حدوث ذلك الأمر باتباع النصائح التالية:
عدم اتباع أساليب الزراعة السيئة. عدم تكرار زراعة نفس نوع المحصول بنفس المكان. زراعة أنواع متعددة من المحاصيل على المنحدرات، وذلك للتقليل من آثار تآكل التربة الناتج عن انحدار المياه على المنحدرات. حماية الموارد الطبيعية. عدم اتباع أسلوب الحصاد الجائر، والذي يؤثر سلباً على التربة. التنوع البيولوجي
نظرًا لأهمية التنوع البيولوجي لحياة الإنسان وصحته، فإن فقدانه قد يتسبب بالكثير من التأثيرات الضارة المباشرة، منها عدم توفر الخدمات البيئية بشكلٍ يلبي الطلب المتزايد عليها، بالإضافة إلى ذلك فإنّ النقص الحاصل في تنوع النباتات والكائنات الحية الدقيقة سينتج عنه تقييد المسار العلمي في مجال العلوم البيولوجية والصيدلانية، كما سيؤدي إلى التقليل من الاكتشافات العلاجية المحتملة.