محتويات
الحرارة
إنّ الحرارة في الكيمياء والفيزياء هي من أشكال الطاقة التي تترافق معها حركة الجزيئات أو الذرات أو أي جسيم يدخل في تركيب المادة، وتولد الحرارة من خلال التفاعلات النووية مثل الاندماج النووي الذي يحدث في الشمس، والحركة مثل احتكاك أجزاء الآلات، والإشعاع الكهرطيسي مثل الذي يحدث في المواقد الكهرطيسية، والتفاعلات الكيماوية مثل الاحتراق.
وحدة قياس الحرارة
- وحدة الكلفن: هي مقياس معتمدة في قياس الحرارة من قبل المنظومة العالمية (SI)، ويعتبر مقياس كثير الاستخدام في جميع الميادين العلمية، ويستعمل في حال أردنا حساب نسب من درجة الحرارة، وسمي بهذا الاسم نسبة إلى المهندس والفيزيائي البريطاني اللورد كيلفن.
- وحدة الفهرنهايت F: هي مقياس معتمدة فقط في الولايات المتحدة الأمريكية، وسميت بهذا الاسم نسبة إلى العالم الألماني الفيزيائي دانيال غابرييل فهرنهايت.
- وحدة السيليزية C: هي مقياس رئيسية معتمدة في الحياة اليومية في أغلب دول العالم، وسميت بهذا الاسم نسبة إلى العالم السويدي الفلكي أندرس سلزيوس الذي اقترح أن تكون درجة الصفر مطابقة إلى درجة تجمد الماء، وأن تكون درجة غليانه مقابلة للمئة وذلك عام 1747م، وتستخدم في ميدان التنبؤات الجوية.
التحويل بين درجات الحرارة
التحويل من كلفن إلى مئوية أو العكس:
تعتبر العلاقة بينهم ثابتة لذلك يكفي إضافة عدد ثابت معيّن للدرجة المئوية من أجل الحصول على الكلفن، ويطرح العدد الثابت نفسه والمعيّن من الكلفن للحصول على الدرجة المئوية، وذلك العدد هو 273 يكون كالآتي:
- الكلفن=الدرجة المئوية+273.
- الدرجة المئوية=الكلفن-273.
التحويل من فهرنهايت إلى مئوية أو العكس:
يعد التحويل من فهرنهايت إلى مئوية أصعب من الكلفن؛ إذ إنّها تعتمد على عملية طرح وقسمة على أعداد كسرية لذلك هناك حاجة لآلة حاسبة كالآتي:
- الدرجة المئوية=(الفهرنهايت-32)÷1.8.
- الفهرنهايت=(المئوية×1.8)+32.
طرق انتقال الحرارة
- التوصيل: تنتقل الطاقة بواسطة التلامس في الموصلات الجيدة بسرعة، ويحدث ذلك بالأساس من خلال تبادل حركة الإلكترونات الحرة فضلاً عن تصادم الجزيئات أو الذرات ببعضها وتبادل اهتزاز الذرات.
- الإشعاع: تنتقل الحرارة في الفراغ دون أن يكون للوسط أي دور، مثل: انتشار أشعة الشمس ووصولها إلى الأرض.
- الحمل: هي الطريقة التي تنتقل بها الحرارة في الغازات والسوائل؛ حيث إذا سخن سائل أو غاز فإنه يتمدد، ويرتفع إلى أعلى، وتقل كثافته، كما ينخفض السائل أو الغاز الأبرد ليحتل مكانه، ومن هذه الخطوة ينشأ تيار الحمل.
تعريفات متعلقة بالحرارة
| المفهوم | التعريف |
|---|---|
| سلم فهرنهايت | قليلاً ما يستخدم في الأغراض العلمية، وهو هو نظام إنكليزي قديم تعطى فيه درجة ف°32 لللجليد، وف°212 للتبخر |
| سلم سِليسْيوس | يعرف أيضاً باسم السلم المئوي لدرجة الحرارة، وهو سلم معياري لدرجات الحرارة مئوي، ويماثل في تدريجه سلم درجة الحرارة المطلقة، لكنه يعطي الصفر لنقطة التجمد، ودرجة س°100 للتبخر |
| سلم درجة الحرارة المطلقة | يستعمل في دراسة الدينامية الحرارية أو علم الحرارة، وهو سلم معياري لدرجات الحرارة يستخدم وحدة كلفن |
| النقطة الثابتة | هي درجة حرارة تحدث عندها تغيرات ملحوظة ضمن شروط محددة، ويمكن إعطاؤها قيمة تقاس بالنسبة لها درجات الحرارة الأخرى جميعها |
