الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة

يعد الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة أحد الأسئلة المهمة جدًا التي يطرحها طلاب الفيزياء حيث يتم استخدامها على نطاق واسع حيث يلعبون دورًا مهمًا في مجالات الحرارة والهندسة الميكانيكية والكيميائية والفيزيائية وعلم الفلك والعديد من المجالات الأخرى. ، حيث يرتبطان ببعضهما البعض ارتباطًا وثيقًا، ولكن هناك فرق بينهما، حيث أن معرفة الإنسان بالحرارة قد تطورت وأصبحت في عصرنا علمًا منفصلاً، فهي تؤثر على جوانب الحياة، وتلعب أيضًا دورًا في التكنولوجيا والصناعية التطور، وسوف تشرح هذه المقالة الفرق بين درجة الحرارة والطاقة الحرارية، وكذلك أشكال نقل الحرارة.

درجة الحرارة والطاقة الحرارية

تعتبر الحرارة من أهم الأشياء في الحياة من حولنا، فبدونها لا يمكن للكائنات الحية أن تعيش على سطح الأرض. يعرفها الإنسان منذ لحظة غريزته وعمل على إنتاجها بإشعال النار ثم استخدام الماء لتبريدها أو التخلص منها، وفيما يلي شرح مفهومين للحرارة والطاقة الحرارية

درجة الحرارة

درجة الحرارة هي كمية الطاقة الحرارية التي يخزنها الجسم، وهي كمية فيزيائية تعبر عن برودة أو سخونة الأشياء، وهي أيضًا مؤشر على درجة حركة الذرات داخل مادة ما. ينتهي بحركة حرارية. تسمى الجسيمات الصفر المطلق، لأنها تعتبر حالة غير موجودة في الطبيعة.

طاقة حرارية

الطاقة الحركية هي الطاقة التي تأتي من مادة تهتز جزيئاتها وذراتها بسرعة بسبب ارتفاع درجة الحرارة، حيث تتحرك هذه الذرات والجزيئات طوال الوقت مع ارتفاع درجة الحرارة بسبب تسخين المادة، مما يؤدي إلى تحرك هذه الجزيئات بشكل أسرع وتصطدم. مع بعضها البعض وملخص للعملية. أي أنه كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت قوة حركة الجزيئات في المادة، وبالتالي تزداد الطاقة الحركية. الطاقة الحركية هي شكل من أشكال الطاقة الأساسية في الطبيعة، وتعرف وحدة قياسها بالجول.

الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة

يعتبر الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة أن درجة الحرارة هي متوسط ​​الطاقة الحرارية لجزيئات المادة، والطاقة الحرارية هي مجموع الطاقة الكامنة والحركية لجميع جسيمات المادة، والعلاقة بين درجة الحرارة والطاقة الحرارية هي توصف بالتساوي على أنها علاقة مباشرة، حيث كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت الطاقة الحرارية، والعكس صحيح، عندما تزداد درجة حرارة مادة ما، تكتسب الجزيئات الموجودة بداخلها طاقة حركية أكبر، وبالتالي تزداد سرعة حركة الجزيئات التي تصطدم ببعضها البعض وتطلق طاقة حرارية. يتم شرح الفرق بين الاثنين بالتفصيل في الجدول التالي

حرارة نوعية

تعبر درجة الحرارة عن مقدار الحرارة في أجسام مختلفة، فعندما تكون درجة الحرارة بين مادتين أو جسمين متساوية، فهذا لا يعني أنها تساوي أيضًا الطاقة الحرارية، على سبيل المثال، إذا أخذت كتلتين متساويتين من مادة والحرارة منهم كيلوغرام واحد. إذا اخترنا الحديد مثلا عند تسخين كيلوغرام من الحديد فهو يتطلب نصف الطاقة عند تسخين كيلوغرامين من الحديد أما عند تسخين كيلوغرام واحد من الحديد درجة واحدة فلا يحتاج إلى نفس الطاقة التي يحتاجها. تسخين كيلوغرام واحد من الماء لدرجة واحدة مئوية، ويتم تعريف الحرارة النوعية على أنها كمية الطاقة الحرارية المطلوبة لرفع درجة حرارة الجسم بمقدار درجة واحدة مئوية، لأنها تختلف بين أجسام مختلفة، فعندما ترتفع درجة حرارة كيلوجرام من الماء. من 20 إلى 100 درجة مئوية، يستغرق الأمر وقتًا أطول من ارتفاع درجة حرارة كيلوجرام من الحديد من 20 إلى 100 درجة، حيث أن كمية الطاقة الحرارية المنقولة إلى الماء أكبر من كمية الحديد، نظرًا لطبيعة البناء. المادة وقدرتها على إجراء الحرارة وعوامل أخرى كثيرة.

ما هي أشكال انتقال الحرارة

يُعرَّف انتقال الحرارة بأنه نقل الطاقة من الجسم الدافئ إلى الجسم الأكثر برودة، حيث أن اختلاف درجات الحرارة بين الجسمين هو سبب انتقال الحرارة، ولكن بدون هذا الاختلاف لا يمكن أن يحدث انتقال درجة الحرارة، وهناك ثلاث طرق لنقل الحرارة. النقل بين الجثث والذي سيتم شرحه كالتالي

• الحمل الحراري هو انتقال الحرارة بواسطة وسيط سائل مثل الماء أو الهواء، حيث يتم نقل السائل من مكان إلى آخر، وكذلك نقل الحرارة معه، ويعرف تيار الحمل بأنه حركة كتلة من السائل.
• الموصلية الحرارية هي نقل الطاقة الحرارية من جزيء إلى آخر عن طريق التلامس المباشر، وهذا يحدث بسبب اصطدام الجزيئات ببعضها البعض، وكذلك التوصيل الحراري في المواد السائلة والصلبة والغازية، وتعمل بشكل أفضل عندما تحتوي المواد على جزيئات بسيطة قريبة من بعضها البعض إلى صديق.
• الإشعاع الحراري هو الإشعاع الذي ينقل الحرارة من خلال الموجات الكهرومغناطيسية، بدلاً من الحمل الحراري أو التوصيل الحراري، حيث لا يحتاج إلى نقل الحرارة عن طريق الإشعاع أو أي مادة مساعدة، مثل انتقال الحرارة من الشمس للوصول إلى الارض.

بهذا القدر من المعلومات المهمة، أنهينا المقال بعنوان “الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة” بعد أن علمنا بدرجات الحرارة والطاقة الحرارية، حيث طبقنا الفرق بينهما، وفي نهاية المقال تحدثنا عن النموذج من انتقال الحرارة.