كيف ترتبط درجة الحرارة بدرجة الحرارة؟ سؤال علمي يجمع بين العديد من المفاهيم والمصطلحات لمادة ما، وستقدم هذه المقالة الإجابة النموذجية على هذا السؤال من خلال دراسة شاملة ومبسطة لمصطلح الحرارة وعلاقتها بالطاقة الحرارية مع إدخال أهم وحدات قياس الحرارة وقانون الطاقة الحرارية.
تعريف درجة الحرارة
قبل أن تحدد كيف ترتبط درجة الحرارة بدرجة الحرارة؟ من الضروري البدء بتعريف درجة الحرارة، وتسمى “درجة الحرارة” باللغة الإنجليزية، وهي مؤشر مادي يشير إلى كمية الطاقة الحرارية، الباردة أو الساخنة، التي يخزنها الجسم. ويتم التعبير عنها بوحدات مختلفة أشهرها الآتي:
- سيليزيوس: أو في الإنجليزية “سيليزيوس”، يسمى أيضًا مقياس سيليزيوس وهو الأكثر انتشارًا وأسهل حسابًا لأن درجة غليان الماء هي 100 درجة مئوية ونقطة التجمد هي صفر درجة مئوية.
- فهرنهايت: يطلق عليها باللغة الإنجليزية “فهرنهايت” وتحمل اسم العالم دانيال جبرائيل فهرنهايت، للمقارنة: درجة غليان الماء 212 فهرنهايت ودرجة تجمدها 32.
- Kelvin: أو باللغة الألمانية “Kelvin”، وهي تحمل اسم الفيزيائي William Thomson المعروف باسم Baron، وتعبر عن درجة الحرارة المقاسة على أساس الصفر المطلق.
اقرأ أيضًا:
كيف ترتبط درجة الحرارة بدرجة الحرارة؟
ترتبط الحرارة ارتباطًا مباشرًا بدرجة الحرارة، حيث أن حركة جزيئات وجسيمات الجسم تؤدي إلى زيادة درجة الحرارة من خلال امتصاص الطاقة الحرارية، والتي في تعريف الدرجة هي كمية الطاقة الداخلية لجسم معين، بينما الحرارة هي طريقة نقل الطاقة: الطاقة الحرارية هي نوع من الطاقة الحركية، فكلما زاد تحرك الجسيمات والأشياء، زادت الحرارة.
قانون الطاقة الحرارية
يسمح قانون الطاقة الحرارية بحساب مقدار انتقال الحرارة وينص على أن الزيادة في درجة حرارة الجسم تؤدي إلى إضافة طاقة حرارية إليه والعكس صحيح النظام الدولي لوحدات درجة الحرارة بالجول:
(Q = m * cp (Tf-Ti
بينما:
- (س) هو مقدار انتقال الحرارة.
- (م): الكتلة.
- (cp): السعة الحرارية.
- (Tf: درجة حرارة النهاية و (Ti) درجة حرارة البدء.
كيف ترتبط درجة الحرارة بدرجة الحرارة؟ سؤال يوحي بأهمية الطاقة الحرارية لحياة الانسان منذ القدم حيث ادى اكتشاف النار الى تطور وتغيير في حياة الانسان البدائي وهناك حاليا حاجة للمحركات والسخانات والالات وقياس درجات الحرارة هو مبدأ أساسي في تحديد الأحوال الجوية والمناخ.