الحرارة
تعّد الحرارة نوعاً من أنواع الطاقة، وهي بدء تحرّك الذرات أو الجزيئات الداخلة في تركيب مادة ما، ويتزامن مع هذه الحركة توليد الطاقة ويكون ذلك بإحدى الطرق الرئيسية لتوليد الطاقة، وهي:
- التفاعلات الكيميائية، والتي تتمثّل بتولّد الطاقة كيميائياً كالاحتراق مثلاً.
- التفاعلات النووية، كما هو الحال في الاندماج النووي الذي يحدث فوق سطح كوكب الشمس.
- الاشعاع الكهرطيسي، ويحدث هذا النوع من توليد الحرارة في المواقد الكهرطيسية.
- الحركة، وتتمثل ببدء توليد الحرارة عند احتكاك جزيئات الجسم أو الآلة ببعضها البعض.
تعتمد الحرارة على عدة طرق تنتقل فيها من جسم لآخر، ومن هذه الطرق التوصيل بالإشعاع والتوصيل الحراري والحمل الحراري، ومن المتعارف عليه فإن الحرارة تنتقل من درجة الحرارة العليا إلى الدنيا، ويطلق مسمى السعة الحرارية على كمية الحرارة المطلوبة لزيادة درجة حرارة أي جسيم بنسبة درجة مئوية واحدة مثلاً، وتعتبر السعة الحرارية قيمةً معروفةً بالنسبة لكل مادة، أما فيما يتعلق بالحرارة المطلوبة لزيادة درجة حرارة الكتلة لأيّ مادة بنسبة درجة واحدة فيطلق عليها مصطلح الحرارة النوعية، وتعتمد بدورها على التركيب الكيميائي للمادة والحالة التي تكون عليها المادة.
درجة الحرارة
تُعرف درجة الحرارة بأنها المؤشّر على الكمية التي يحتويها أي جسم من الطاقة الحرارية ويختزنها، كما يمكن تعريفها أيضاً بأنها ذلك المؤشر الذي يكشف عن مدى الحركة التي يمتلكها جسم بين ذراته، وتستخدم وحدات قياس الحرارة التالية الذكر لتحديد مدى برودة الجسم أو سخونته، وتلعب دوراً مهماً في تحديد الاتجاه الذي تنتقل فيه الحرارة بشكل تلقائي.
وحدات قياس الحرارة
يُعتمد فيزيائياً وكيميائياً على وحدات قياس معينة لقياس الحرارة وفقاً للمنظومة العالمية SI، ومن هذه الوحدات:
- الكلفن، وهي تلك الوحدة الأكثر استخداماً في المجالات العلمية بمختلف أنواعها، وهي ذاتها درجة الحرارة المطلقة.
- سيلسيوس، ويرمز لها بالرمز C، وتستخدم في الحياة اليومية لحياة الأفراد، وغالباً في حالة الطقس اليومية.
- الفهرنهيت، ويرمز لها بالرمز F، وتستخدم فقط في الولايات المتحدة الأمريكية.
الفرق بين الحرارة ودرجة الحرارة
يكمن الاختلاف بين الحرارة ودرجة الحرارة بما يلي:
- تستخدم في علم الفيزياء لقياس الحرارة وحدة القياس الجول، وتعبر عن الكمية التي تمتلكها الحرارة من الطاقة عند نقلها، ويشار إلى أن كل واط يساوي جول/ الثانية، أما درجة الحرارة فإنها تقاس بالكلفن والسليسيوس، الفهرنهايت.
- تقيس الحرارة ما يمتلكه جسم ما من طاقة كلية بما فيها الطاقة الحركية وطاقة الوضع وغيرها، أما درجة الحرارة فإنها تقيس فقط الطاقة الحركية التي يمتلكها جسم ما عند تحرك جزيئاته.
- تخضع الحرارة ودرجتها إلى قوانين الديناميكا الحرارية.
