كيف ترتبط درجة الحرارة بدرجة الحرارة سؤال علمي يجمع بين العديد من المفاهيم والمصطلحات لمادة ما، وفي هذه المقالة سيتم تقديم الإجابة النموذجية على هذا السؤال، من خلال تحقيق شامل ومبسط في مفهوم الحرارة وعلاقته بالطاقة الحرارية، مع تقديم أبرز وحدات قياس الحرارة وقانون الطاقة الحرارية.
تعريف درجة الحرارة
قبل تحديد كيفية ارتباط درجة الحرارة بدرجة الحرارة من الضروري البدء بتعريف درجة الحرارة، وتسمى باللغة الإنجليزية “درجة الحرارة”، وهي مؤشر فيزيائي، يشير إلى كمية الطاقة الحرارية، سواء الساخنة أو الباردة، التي يخزنها الجسم. أبرد جسم، ويتم التعبير عنه بوحدات مختلفة، أبرزها ما يلي
- مئوية أو في اللغة الإنجليزية “سيليزيوس”، يُطلق عليها أيضًا مقياس سيليزيوس، وهو الأكثر استخدامًا وأسهل حسابًا، حيث تبلغ درجة غليان الماء 100 درجة مئوية ونقطة التجمد فيها صفر درجة مئوية.
- فهرنهايت يطلق عليه باللغة الإنجليزية “فهرنهايت”، ويسمى على اسم العالم دانيال جبرائيل فهرنهايت، وبالمقارنة، تبلغ درجة غليان الماء 212 فهرنهايت ونقطة التجمد 32.
- Kelvin أو باللغة الإنجليزية “Kelvin”، وسمي على اسم الفيزيائي William Thomson المعروف باسم Baron، ويعبر عن درجة الحرارة المقاسة على أساس الصفر المطلق.
اقرأ أيضا
كيف ترتبط درجة الحرارة بدرجة الحرارة
ترتبط الحرارة بدرجة الحرارة ارتباطًا مباشرًا، حيث تؤدي حركة جزيئات وجسيمات الجسم إلى زيادة درجة حرارته نتيجة اكتسابها للطاقة الحرارية، وهو ما يتضح في تعريف الدرجة، حيث أن كمية الطاقة الداخلية لجسم معين، بينما الحرارة هي شرح طريقة نقل الطاقة، أما بالنسبة للطاقة الحرارية، فهي نوع من الطاقة الحركية، فكلما زادت حركة الجسيمات والأشياء، زادت الحرارة.
قانون الطاقة الحرارية
يسمح لنا قانون الطاقة الحرارية بحساب كمية انتقال الحرارة، وينص على أن رفع درجة حرارة الجسم يمنحه طاقة حرارية، والعكس صحيح. يسمح لنا القانون الرياضي التالي بتقدير مقدار انتقال الحرارة، في النظام الدولي لوحدات درجة الحرارة بالجول
(Q = m * cp (Tf-Ti
في حين
- (س)، هو مقدار نقل الحرارة.
- (م) الكتلة.
- (cp) السعة الحرارية.
- (Tf درجة الحرارة النهائية و (Ti) درجة الحرارة الأولية.
كيف ترتبط درجة الحرارة بدرجة الحرارة سؤال يدعو للإشارة إلى أهمية الطاقة الحرارية في حياة الإنسان، منذ القدم، حيث أدى اكتشاف النار إلى تطور وتغيير الحياة في الإنسان البدائي، واليوم من الضروري تشغيل المحركات والسخانات والآلات، وقياس درجة الحرارة هو مبدأ أساسي لتحديد ظروف الأرصاد الجوية والمناخ.