محتويات
تعريف درجة الحرارة
تعرف درجة الحرارة بأنها مؤشر على كمية الطاقة الحرارية التي يخزنها أي جسم، كما أنها تعتبر مؤشراً على مدى حركة الذرات والجزيئات داخل الجسم، وبالتالي القدرة على تحديد الحالة الداخلية له، ودرجة الحرارة عبارة عن مقياس لمدى برودة أو سخونة أي جسم، كما أنها تحدد اتجاه انتقال الحرارة تلقائياً.
دور درجة الحرارة في الطبيعة
- تلعب دوراً مهماً في معظم المجالات العلمية؛ مثل: الكيمياء، والفيزياء، والأحياء.
- تلعب دوراً كبيراً في خصائص المادة، بما فيها الحالات السائلة، والصلبة، والغازية، كما أنها تلعب دوراً مهماً فيما يتعلق بالضغط الجوي، والكثافة، والتوصيل الكهربائي.
- تلعب دوراً عاماً في التحكم في مدى رد فعل التجارب الكيميائية، مما يفسر سبب احتفاظ الجسم البشري بدرجة حرارة 37 مئوية.
- تلعب دوراً مهماً في العديد من التطبيقات الصناعية؛ مثل: البرنامج الحراري المستخدم في تقسية المعادن.
- تدخل في بعض التطبيقات العلمية الفلكية؛ مثل: توقع ما سيحدث عن درجات حرارة عالية جداً من تفاعلات ضوئية أو نووية.
أدوات قياس درجة الحرارة
- ميزان الحرارة الزئبقي: حيث يشير تغير حجم الزئبق عند وضعه في وسط معين إلى درجة الحرارة في هذا الوسط.
- ميزان الحرارة ذي المقاومة الكهربائية: حيث تؤخذ تغيرات المقاومة الكهربائية للدلالة إلى درجة الحرارة.
- ميزان الحرارة الإشعاعي: حيث تؤخذ كمية الطاقة التي يشعها الجسم كمقياس لدرجة حرارته.
وحدات قياس درجة الحرارة
- الكلفن: يرمز لها بالرمز K، وهو المقياس المعتمد من المنظومة العالمية SI، ويستخدم بشكل كبير في الميادين العلمية، حيث يوضح العلاقة ما بين حجم غاز معين ودرجة الحرارة المطلقة، والعلاقة بين ضغط وحجم غاز معين، ودرجة الحرارة الكلفنية، وتعتبر صفر كلفن بأنها أخفض درجة حرارة في الطبيعة.
- السلسيوس: يرمز لها بالرمز C، وهو المقياس المعتمد في الحياة اليومية في معظم دول العالم، ويستخدم بشكل كبير في ميدان التنبؤات الجوية.
- الفهرنهايت: يرمز لها بالرمز F، وهو المقياس المعتمد في الولايات المتحدة الأمريكية، ويمكن التحويل من الفهرنهايت إلى السلسيوس حسب المعادلة التالية: ° C = (°F − 32) ÷ 1.8
معيار درجة الحرارة
اختار العلماء الماء، والحالات التي يمر فيها وهي الصلب، أو السائل، أو الغاز كمعيار لدرجة الحرارة، حيث أخذوا حالة انتقاله بين السائل والجليد، وأعطوها الرقم صفر سلسيوس، كما أعطاها آخرون درجة 32 فهرنهايت، بينما اعتبروا حالة انتقاله بين السائل والغاز بأنها حالة ثانية للمقارنة، فأعطيت الرقم 100 سلسيوس، والرقم 212 فهرنهايت.
