بسم الله الرحمن الرحيم
هل يمكن أن تولد الموجات الصوتية حرارة؟
نعم ، يمكن أن تولد الموجات الصوتية حرارة. في الواقع ، تولد الموجات الصوتية دائمًا القليل من الحرارة أثناء انتقالها وينتهي بها الأمر دائمًا كحرارة عند امتصاصها. الصوت والحرارة كلاهما وصف عياني لحركة الذرات والجزيئات. الصوت هو الحركة المنظمة للذرات والجزيئات في أنماط موجية سريعة. الحرارة هي الحركة المضطربة والعشوائية للذرات والجزيئات. لذلك ، كل ما عليك فعله لتحويل الصوت إلى حرارة هو تحويل بعض الحركة المنظمة للذرات والجزيئات إلى حركة غير منظمة. يحدث هذا التأثير دائمًا إلى حد ما. يحدث هذا التأثير كثيرًا عندما تواجه الموجة الصوتية مخالفات أثناء انتقالها.
على سبيل المثال ، جزيئات الغبار في الهواء عبارة عن مخالفات تتداخل بشكل عشوائي مع الحركة الاهتزازية لبعض جزيئات الهواء التي تشكل الموجة الصوتية. تفسد جزيئات الغبار بعض الحركة المنظمة ، وبالتالي تحول بعض الصوت إلى حرارة. كمثال آخر ، يشكل السطح الخشن لجسم ما مجموعة من المخالفات التي تصادفها الموجة الصوتية. لذلك ، عندما تضرب الموجة الصوتية سطحًا خشنًا ، تتشوش حركة جزيئات الهواء قليلاً. لاحظ أن جزيئات الهواء لديها بالفعل حركة مضطربة إلى حد ما. بعبارة أخرى ، يحتوي الهواء الذي ينتقل عبره الصوت بالفعل على قدر من الحرارة. عندما يتم تحويل بعض الموجات الصوتية إلى حرارة ، تصبح حركة جزيئات الهواء أكثر اضطرابًا وتزداد كمية الحرارة.
كما أن الحركة المنظمة للذرات تكون أكثر اضطرابًا عندما ينتقل الصوت عبر مواد ماصة صوتيًا. يمكن جعل المواد ماصة عن طريق تضمين مجموعة من المخالفات الصغيرة مباشرة في المادة ، مثل فقاعات الهواء. لهذا السبب ، فإن المواد الناعمة والمسامية ، مثل القماش ، جيدة في تحويل الصوت إلى حرارة. يُقال أن الصوت "يُمتص" أو "يُفقد" عندما يتحول إلى حرارة داخل مادة ما. حتى بدون وجود مخالفات ، يمكن أن تكون المادة شديدة الامتصاص إذا لم تتمكن الذرات والجزيئات التي تتكون منها المادة من الانزلاق عبر بعضها بسلاسة. في هذه الحالة ، تنزلق الذرة أو الجزيء الذي يحاول المشاركة في الحركة الاهتزازية المنظمة لموجة الصوت تقريبًا متجاوزًا الذرات المجاورة أو الجزيئات الموجودة على الجانب ، بحيث يتم تحويل هذه الحركة في اتجاهات جانبية بدلاً من الاستمرار في الاتجاه الأمامي كجزء من الموجة الصوتية. وبالتالي فإن الحركة المطلوبة تصبح مضطربة. يمكنك التفكير في الأمر على أنه نوع من الاحتكاك الداخلي الذي تمتلكه جميع المواد إلى حد ما. بهذه الطريقة ، يتم تحويل بعض الطاقة الصوتية إلى طاقة حرارية. تتمتع جميع المواد ، حتى الهواء ، بقدر من المقاومة للانزلاق الذري / الجزيئي السلس ، وبالتالي فهي ماصة للصوت إلى حد ما.
باختصار ، تولد الموجات الصوتية دائمًا القليل من الحرارة أثناء انتقالها وينتهي بها الأمر في النهاية تقريبًا كحرارة عندما تمتصها المواد. ومع ذلك ، فإن كمية الطاقة التي تحملها الموجات الصوتية صغيرة جدًا ، لذا فإن كمية الحرارة التي تولدها عادةً ما تكون ضئيلة. باختصار ، يعد رفع مستوى الصوت في مكبرات الصوت طريقة مروعة لمحاولة تسخين غرفتك. الصراخ في الحساء يؤدي إلى تسخينه بالفعل ، لكن الكمية صغيرة جدًا بحيث لا يمكن ملاحظتها.