تُفهم الحرارة من انتقال الطاقة بين الأجسام ويمكن قياسها بالسعرات الحرارية (كالوري) أو الجول (ي). تُقاس درجة الحرارة بالدرجات المئوية (C) أو فهرنهايت (ºF) أو كلفن (K) وترتبط بمستوى تحريض الجزيئات.
هذان مفهومان من علم الحرارة ، مجال الفيزياء. في ذلك ، يمثل مفهوم الحرارة الطاقة الحرارية ، قدرة الجسم ، درجة الحرارة الأعلى ، لنقل جزء من تلك الطاقة إلى الآخرين ، بدرجة حرارة منخفضة.
بينما يمثل مفهوم درجة الحرارة ، بشكل صحيح ، إثارة جزيئات أو ذرات مادة ما. وكلما زادت درجة الحرارة ، زادت حركة الذرات والجزيئات ، وكلما زادت برودة هذه الحركة ، قلت هذه الحركة.
| حرارة | درجة حرارة | |
| صفات | تنتقل الطاقة الحركية الجزيئية من أجسام أكثر حرارة إلى أجسام أكثر برودة. | مستوى إثارة الجزيئات والذرات بالنسبة للحالة الحرارية. |
| كيف تقاس؟ | حساب عبور الطاقة الحرارية بين الهيئات أو الأنظمة. | تقيس موازين الحرارة درجة الحرارة الناتجة عن حركة الجزيئات والذرات. |
| وحدات القياس |
|
|
عندما يقول أحدهم "إنه ساخن" ، فهذا خطأ. لا أحد ولا شيء يمكن أن يمتلك الحرارة. الحرارة ليست مملوكة أو مخزنة ، ما يعنيه الشخص يشير إلى إحساس حراري متعلق بارتفاع درجة حرارة البيئة.
ما هي الحرارة؟
تعني الحرارة نقل الطاقة من نظام أو جسم أكثر سخونة إلى نظام أكثر برودة. تميل الأجسام إلى التوازن الحراري. أي عندما يكون لجسمان أو أكثر درجات حرارة مختلفة ، فإن درجة الحرارة هذه تميل إلى التعادل والتوازن.
لهذا ، يعطي الجسم ذو درجة الحرارة المرتفعة الطاقة للجزء السفلي. بهذه الطريقة ، هناك ميل لكلا الجسمين للوصول إلى نفس درجة الحرارة ، والدخول في التوازن الحراري.
يمكن أن تنتقل الحرارة من خلال التوصيل أو الحمل الحراري أو الإشعاع. الأول والثاني يتطلب اتصال جسدي بين الأجسام ، والثاني يعمل من خلال انتشار الحرارة بواسطة الموجات الكهرومغناطيسية ، دون الحاجة إلى الاتصال.
- القيادة. عندما نقوم بتسخين طرف قضيب حديدي ، يتم إجراء الحرارة ، وفي وقت قصير ، سيتم تسخين الشريط بالكامل.
- الحمل. وعاء من الماء على الموقد يخلق مناطق الحمل الحراري ، ترتفع درجة حرارة الماء مما يخلق الحركة وتسخين كل السائل.
- تشعيع. تشع الشمس ، حتى بدون ملامستها للأرض ، حرارة على شكل موجات كهرومغناطيسية. تنتقل هذه الموجات عبر الفضاء وهي مسؤولة عن درجة حرارة الكوكب.
يمكن قياس نقل الطاقة الحرارية بالجول (J) أو السعرات الحرارية (السعرات الحرارية). كل سعر حراري يمثل 4.1868 جول من الطاقة (1 كالوري = 4.1868 جول).
توجد هذه المقاييس نفسها في الطعام وتمثل كمية الطاقة التي يحصلون عليها عندما نأكلها.
ما هي درجة الحرارة؟
درجة الحرارة هي مفهوم فيزيائي يحدد الطاقة (الحركية) للجزيئات. تؤثر هذه الطاقة على الحالة الحرارية للجسم (أو النظام).
داخل النظام ، كلما زادت الطاقة الحركية للجزيئات ، ارتفعت درجة حرارته. الشيء نفسه ينطبق على العكس: كلما كانت حركة الجزيئات أصغر ، كان النظام أكثر برودة.
عادة ما يستخدم مقياس الحرارة لقياس درجة الحرارة. تحتوي موازين الحرارة على الزئبق ودرجة توسعها تجعل المستوى يشير إلى درجة الحرارة.
يمكن تقديم هذه القيم في ثلاثة مقاييس مختلفة: مئوية وفهرنهايت وكلفن. تعتمد هذه القياسات على نقطة انصهار الماء (0 درجة مئوية) ونقطة غليان الماء (100 درجة مئوية). لذلك ، 0 درجة مئوية = 32 درجة فهرنهايت = 273 كلفن و 100 درجة مئوية = 212 درجة فهرنهايت = 373 كلفن.
صيغ تحويل مقاييس درجة الحرارة:
- كلفن إلى مئوية: K - 273 = ° C (على سبيل المثال: 373 ك = 100 درجة مئوية / 373 - 273 = 100)
- فهرينهيت إلى سيليزيوس: ° فهرنهايت - 32: 1.8 = درجة مئوية (على سبيل المثال: 95 درجة فهرنهايت = 35 درجة مئوية / (95 - 32): 1,8 = 63: 1,8 = 35)
الحرارة ودرجة الحرارة في الفيزياء
يسمى مجال الفيزياء الذي يدرس العلاقات بين الطاقة الحرارية علم الحرارة.
يحسب عبور الطاقة الحرارية بين الأنظمة ودرجة الحرارة المطلوبة لتغيير حالة كل مادة.
يستخدم علم الحرارة مفاهيم الحرارة ودرجة الحرارة كأساس للعلاقات الحرارية المختلفة. على سبيل المثال:
- حرارة نوعية
- حرارة معقولة
- الحرارة الكامنة
- الطاقة الحرارية
- التوازن الحراري
- القيادة
- الحمل
- تشعيع
- تدفق الحرارة
- السعرات الحرارية
مهتم؟ نرى أيضا:
- تأثير الاحتباس الحراري والاحتباس الحراري
- المناخ والطقس
