الحرارة
لا شك
في أن الحرارة هي احدى صور الطاقة المعروفة والتي اتجه إلى دراستها والتمحيص فيها
العديد من علماء الكيمياء والفيزياء، وأبسط مثال على وجود الحرارة من حولنا هو تلك
الحرارة التي تصل إلينا عن طريق أشعة الشمس والتي نلمسها في حياتنا اليومية
باستمرار. وفي هذا المقال سوف نقوم بسرد تعريف الحرارة، مروراً بكيفية قياس
الحرارة، وانتهاء بمعرفة طرق انتقال الحرارة.
تعريف
الحرارة
يتم
تعريف الحرارة على أنها وسيلة لقياس درجة السخونة أو البرودة لأي شيء، وليكن هذا
الشيء هو درجة حرارة الجو من حولنا. ويعد التغير في درجة حرارة أي جسم دليل على
انطلاق طاقة الحركة الناتجة عن اهتزاز جزيئات هذا الجسم، وهي أحد أهم الخواص
الفيزيائية المعروفة. تنتقل الحرارة عندما يكون هناك اختلاف في درجات الحرارة بين
جسمين بحيث يكون انتقال الحرارة من الجسم الذي يمتلك درجة حرارة أعلى إلى الجسم
الذي يمتلك درجة حرارة أقل. تعد الحرارة أحد المقومات اللازمة لبقاء كافة الكائنات
على قيد الحياة؛ حيث أن الكائنات الحية تحتاج إلى درجات حرارة محددة لكي تتمكن من
العيش ، وتعد الحرارة الصادرة من أشعة الشمس مهمة جدا لعمليات البناء داخل أجسام
الكائنات الحية.
كيفية
قياس الحرارة
تم
اكتشاف أول أجهزة قياس الحرارة في بداية القرن السابع عشر بواسطة العالم جاليليو
استناداً منه على دراسات الفيلسوف اليوناني هيرون والذي يعد أول من نادى بوجود
الحرارة في القرن الأول الميلادي. وبعد ذلك اتجه العلماء إلى تطوير أجهزة القياس
المستخدمة في معرفة درجة الحرارة مثل المقاييس التي تم اختراعها في نهاية القرن
السابع عشر والتي تعتمد على الضغط في قياس الحرارة. وفي بداية القرن الثامن عشر
قام العالم الفيزيائي فهرنهايت باكتشاف مقياس يعتمد على الكحول في قياس درجة
الحرارة، إلى أن وصل العلماء إلى اختراع مقياس من أجل قياس درجة الحرارة باستخدام
الزئبق، ويعد مقياس الزئبق أكثر الطرق انتشارا لقياس الحرارة في شتى معامل
الفيزياء وكذلك في المستشفيات من أجل قياس درجة حرارة المرضى.
هناك
العديد من الوحدات التي يتم استخدامها لتمييز درجة الحرارة ولكن أكثر هذه الوحدات
انتشارا هي:
§
الفهرنهايت: وهي وحدة
قياس درجة الحرارة التي تم اعتمادها في النظام البريطاني للوحدات.
§
الدرجة
المئوية أو السليزيوس: وهي أكثر الوحدات انتشارا لقياس درجة الحرارة.
§
الكلفين: وهي وحدة
القياس المعتمدة في النظام الدولي للوحدات.
طرق
انتقال الحرارة
هناك
ثلاث طرق لانتقال الحرارة تم اكتشافها من قبل علماء الفيزياء، والتي نلمسها في
حياتنا اليومية، وهي كما يلي:
1.
الحمل:
تنتقل الحرارة بهذه الطريقة في الغازات
والسوائل، حيث يعمل الجزء الذي يتم تسخينه أولا على حمل الحرارة من الأسفل إلى
الأعلى وذلك لقلة كثافته عن الجزء الذي لم ترتفع درجة حرارته بعد، وبذلك يتجه
الجزء البارد إلى الأسفل الأمر الذي يؤدي إلى نشأة تيارات متتالية من الحمل، ونلمس
هذه الطريقة عندما نقوم بتسخين قدر من الماء على النار.
2.
التوصيل:
تنتقل الحرارة بهذه الطريقة في الأجسام
الصلبة بشكل خاص؛ حيث تكون جزيئات المواد الصلبة قريبة جدا من بعضها، وبالتالي
تنتقل الحرارة بسهولة نتيجة لاهتزاز الجزيئات وتصادمها مع بعضها البعض، وقد نشاهد
هذه الطريقة عمليا عندما نضع أحد أطراف الملعقة في كوب من الماء الساخن، نجد أن
الطرف الآخر للملعقة الملامس لأيدينا قد تم تسخينه نتيجة لانتقال الحرارة بالتوصيل.
3. الاشعاع:
تنتقل الحرارة بهذه الطريقة في الفراغ دون
الحاجة إلى وجود أي وسط مادي، مثل الحرارة التي تنتقل إلينا عن طريق أشعة الشمس
المنتشرة في الفراغ.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق