كيف ترتبط درجة الحرارة بدرجة الحرارة؟ يدور هذا السؤال في أذهان كثير من الناس، حيث أن الحرارة ودرجة الحرارة لهما نفس المصطلح اللغوي، ولكن هناك فرق بينهما، وكذلك بعض العوامل الرابطة بينهما.
كيف ترتبط درجة الحرارة بدرجة الحرارة
- العلاقة بين درجة الحرارة ودرجة الحرارة هي علاقة مباشرة بينهما.
- حيث أن الجسم يرفع درجة حرارته في حالة الحركة بأي شكل من الأشكال.
- حيث تؤدي الحركة إلى الحركة في جميع الجسيمات أو الجزيئات البشرية في الجسم.
- تتحرك هذه الجسيمات والجسيمات لأن جسم الإنسان اكتسب طاقة حرارية.
- يمكن معرفة هذه العلاقة المباشرة في حالة التطرق إلى تعريف درجة الحرارة.
- حيث يشير إلى كمية الطاقة الحرارية التي يمكن أن تدخل الجسم.
- أما الحرارة فهي الوسيلة التي تنتقل بها الطاقة بين الأجسام.
- حيث أن الطاقة الحرارية هي أحد أنواع الطاقة الخاصة بالحركة.
- بهذه الطريقة، يمكن الكشف عن العلاقة بين درجة الحرارة ودرجة الحرارة.
- حيث أن زيادة الحركة وزيادة حركة الجزيئات في الجسم تزيد الحرارة.
تعريف درجة الحرارة
- تعتبر درجة الحرارة أحد مؤشرات العملية الفيزيائية في الجسم.
- إنها الدرجة التي تشير إلى الكمية المحددة للطاقة الحرارية الموجودة فيها.
- حيث يمكن أن تكون تلك الطاقة باردة أو ساخنة داخل جسم الإنسان.
- ترتبط درجة الحرارة بالطاقة التي يمكن أن تدخل جسم الإنسان.
- وكذلك مقدار الحركة التي يمكن أن يقوم بها الشخص أثناء النهار.
- كلما زاد تأثير الحركة على الطاقة الحرارية، زادت حرارة الجسم.
- إنه المقياس بين أبرد الأشياء والأشياء الأكثر سخونة.
ما هي الطاقة الحرارية
- تم تعريف الطاقة الحرارية على أنها شكل من أشكال طاقة الحركة.
- تتكون هذه الطاقة من الحركات السريعة والمبالغ فيها للجزيئات في الجسم.
- حيث تتصادم هذه الجزيئات مع بعضها البعض مما ينتج طاقة حرارية.
- حيث أن زيادة الحركة التي يمكن أن ينتجها الجسم هو ما يعمل على زيادة درجة الحرارة.
- الطاقة الحرارية من الأشياء التي لا يمكن استخدامها بسهولة.
- لأن طريقة تحويلها إلى مادة قابلة للتطبيق معقدة للغاية.
مقاييس لقياس درجة الحرارة
هناك ثلاثة مقاييس مختلفة يمكن استخدامها لقياس درجة الحرارة في أي كائن على الأرض، وتختلف هذه المقاييس حسب الجسم، ويمكن عرض هذه المقاييس على النحو التالي:
المقياس الأول هو درجة مئوية
- المقياس المئوي من أهم موازين الحرارة ويسمى سيليزيوس.
- حيث يتم استخدام هذا المقياس بشكل شائع في كثير من الأحيان.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن طريقة حساب هذا المقياس لا تواجه أي صعوبة.
- بالنسبة للماء كوحدة قياس، تبلغ درجة غليانه 100 درجة مئوية.
- أما درجة تحول جزيئات الماء إلى جليد أو تجمد فهي صفر
المقياس الثاني هو مقياس فهرنهايت.
- تم استخدام هذا المقياس في الحالات الأكثر تعقيدًا حيث لا يمكن الاعتماد على النسب المئوية.
- سمي هذا المقياس على اسم العالم دانيال غابرييل فهرنهايت.
- تختلف الأرقام الموجودة على هذا المقياس عن الأرقام الموجودة على مقياس سيليزيوس.
- بالنسبة للماء كوحدة قياس، فإن نقطة غليانه بالدرجات المئوية تساوي 100 درجة.
- أما بالنسبة لمقياس فهرنهايت، فإن درجة غليان الماء هي 212 فهرنهايت.
- أيضًا، بالدرجات المئوية، يمكن أن يتجمد الماء عند درجة صفر مئوية.
- على مقياس فهرنهايت، يتجمد الماء عند 32 درجة فهرنهايت.
المقياس الثالث هو مقياس كلفن
- هذا المقياس ليس شائعًا مثل سابقيه.
- تم اختراع هذا المقياس منذ زمن طويل ويحمل اسم العالم ويليام طومسون.
- حيث كان عالمًا متخصصًا في الفيزياء وكان له دور كبير في الكشف عن هذا المقياس.
- يُشار إلى هذا المقياس باللغة الإنجليزية باسم كلفن.
- لا تعتمد نظرية العمل في هذا المقياس على نقطة الغليان أو التجمد.
- يعتمد عمل هذا المقياس على أساس نظرية الصفر المطلق.
نص قانون الطاقة الحرارية
- إنه القانون الذي بموجبه يمكن إيجاد كمية معينة من الحرارة.
- هذه هي الحرارة التي يمكن تبادلها بين مختلف الأجسام على الأرض.
- ينص قانون الطاقة الحرارية على العلاقة بين درجة الحرارة والطاقة الحرارية.
- حيث أن الزيادة في درجة حرارة الجسم من الأشياء التي تساهم في زيادة الطاقة الحرارية.
- يمكن للقانون العمل من النقطة السابقة أو عكسها.
- تستخدم وحدة الجول كنظام عالمي على مستوى جميع الدول.
- من خلالها يعرف تبادل الحرارة وإمكانية تقديره بالقانون الرياضي.
- المعادلة الرياضية للقانون هي (Q = m * cp (Tf-Ti ..
- يشار إلى الرموز في المعادلة وتفسيرها وما تشير إليه.
- حيث Q هي الكمية التي تنتقل بها حرارة الجسم.
- M هو المقدار العام للكتلة التي يتم قياس حرارتها.
- CP هو مقدار درجة الحرارة الخاصة بالجسم.
- TF هي أقصى درجة حرارة يمكن الوصول إليها.
- TI هي الدرجة الأولى من درجة الحرارة التي تبدأ منها.
من هو مكتشف الطاقة الحرارية
- تم اكتشاف الطاقة الحرارية من قبل عالم يدعى جيمس بريسكوت جول.
- وحدة الجول من الأشياء التي تُنسب إلى هذا العالم حتى يومنا هذا.
- قام هذا العالم بالكثير من الأبحاث التي تم تلخيصها في مجال الفيزياء والعلوم.
- ومن أهم نتائج بحثه أن الحرارة التي يمكن أن تصل للإنسان هي أحد أنواع الطاقة.
- لقد أجرى الكثير من الدراسات بين درجة الحرارة والطاقة الحرارية.
- كان من أهم الأشياء التي قام بها اختباراته لكشف درجة حرارة الماء.
- حيث أثبت أن الحركة الميكانيكية بدون أي من العوامل المؤثرة ينتج عنها حرارة.
- لقد أجرى تلك التجربة على الماء وأثبت أن تحريكه يمكن أن ينتج حرارة.
- دون الحاجة إلى أي مؤثرات خارجية كمصدر للطاقة الحرارية.
طرق نقل الطاقة الحرارية
يمكن نقل الطاقة الحرارية بين الأجسام بإحدى الطرق الثلاث، وهي كالتالي:
- الطريقة الأولى هي التسليم، والتي تعتبر الأكثر شيوعًا بين الناس.
- الطريقة الثانية هي نقل الطاقة الحرارية بالحمل الحراري.
- الطريقة الثالثة هي نقل الطاقة الحرارية عن طريق الإشعاع وهي ليست طريقة شائعة الاستخدام.
- وتجدر الإشارة إلى أن طريقة التوصيل هي الطريقة الأكثر شهرة والأكثر استخدامًا في العالم.
- بالإضافة إلى ذلك، فهي من أكثر الطرق أمانًا لنقل الطاقة الحرارية.