الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة. الحرارة الناتجة عن أشعة الشمس ، على سبيل المثال ، يمكن أن ترفع درجة حرارة أجسامنا وتجعلنا نتعرق. لقياس التغيرات في درجة الحرارة ، يمكننا استخدام مقياس حرارة. يتكون مقياس الحرارة نفسه من عدة أنواع. تستخدم موازين الحرارة السريرية ، على سبيل المثال ، لقياس درجة حرارة جسم الإنسان ، بينما تستخدم موازين الحرارة المختبرية لقياس درجة حرارة الأشياء غير جسم الإنسان. لكن ماذا تعني درجة الحرارة؟ وماذا يعني تغير درجة الحرارة؟
درجة الحرارة مصطلح يستخدم للتعبير عن الدرجات. أداة القياس المستخدمة لقياس درجة الحرارة هي مقياس حرارة. يمكن أن تتسبب درجة الحرارة في تمدد الأجسام ، سواء كان ذلك بسبب تمدد الطول أو التمدد الواسع أو زيادة الحجم.
بشكل عام ، يمكننا تصنيف الأشياء بناءً على درجة الحرارة إلى أجسام ساخنة وأجسام باردة. كلاهما بالطبع كثيرًا ما نجد في الحياة اليومية. الأشياء الساخنة مثل الماء المغلي أو مقلاة الألمنيوم على موقد مشتعل. وفي الوقت نفسه ، الأشياء الباردة التي نجدها غالبًا هي الآيس كريم ومكعبات الثلج. ما الذي يجعل الأجسام لها درجات حرارة ساخنة أو باردة؟
اتضح أن درجة حرارة الجسم تتأثر بالحرارة. الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة التي يتم توجيهها بين نظامين أو أكثر من الأنظمة أو الأنظمة وبيئتها بناءً على اختلاف درجة الحرارة بينهما. يمكن أن يتسبب تأثير الحرارة في تغيرات في درجة الحرارة وتغير في الحجم وتغير في الشكل وتغير في الكيمياء.
انتقال الحرارة
يتكون نقل الحرارة من التوصيل والحمل والإشعاع.
التوصيل هو عملية نقل الحرارة حيث تنتقل الحرارة من الطرف الأكثر سخونة إلى الطرف الأكثر برودة لكائن ما دون حركة الجزيئات. يحدث انتقال الحرارة في المواد الصلبة بالتوصيل.
(اقرأ أيضًا: الأشياء التي تحتاج لمعرفتها حول درجة الحرارة والحرارة)
أحد الأمثلة على ذلك هو عندما نضع ملعقة ألومنيوم في الماء المغلي. على الرغم من غمر جزء الملعقة في الماء ، يمكننا الشعور بالحرارة على المقبض. المواد التي يمكنها توصيل الحرارة ، مثل الحديد والألمنيوم ، تسمى الموصلات. وفي الوقت نفسه ، الموصلات السيئة غير قادرة على توصيل الطاقة الحرارية بشكل صحيح ، مثل الزجاج والبلاستيك. تُعرف هذه المواد بالعوازل.
الحمل الحراري هو نقل الحرارة في السائل من درجة حرارة أعلى إلى درجة حرارة منخفضة بسبب حركة السوائل. يمكن أن يحدث الحمل في السوائل والغازات. يكون الإزاحة بالحمل الحراري مصحوبة بإزاحة الجسيمات ، لذلك من المستحيل حدوث المواد الصلبة.
يمكن أن يحدث الحمل الحراري بسبب الاختلافات في الكثافة بسبب التسخين. كثافة الجسم البارد أكبر من كثافة الجسم الساخن. مثال على انتقال الحرارة بالحمل الحراري هو عندما نغلي الماء. ستسخن المياه الموجودة في القاع أولاً ، ثم تنتقل إلى الأعلى. الماء في الجزء العلوي أكثر برودة ويحتوي على كتلة من الأجسام أكبر من الماء الساخن ، لذلك فهو ينخفض بسبب الجاذبية.
أخيرًا ، يمكن أن يحدث انتقال الحرارة مع الإشعاع. يحدث الإشعاع عندما لا يتطلب انتقال الحرارة أي وسيط ، على سبيل المثال ، وصول ضوء الشمس إلى الأرض. لا يوجد سوى فراغ بين الشمس والأرض ، ولكن لا يزال بإمكاننا الشعور بالطاقة الحرارية للشمس.
ميزان الحرارة
هناك العديد من الأدوات المستخدمة لقياس التغيرات في درجات الحرارة ، أحدها مقياس حرارة. يتم تحديد درجة الحرارة من خلال قراءة مستوى السائل في ميزان الحرارة بمساعدة مقياس الدرجة الموجود في ميزان الحرارة. ولكن يوجد الآن العديد من موازين الحرارة الرقمية التي تُظهر بشكل مباشر عدد درجات درجة الحرارة المقاسة. تستخدم موازين الحرارة التقليدية مبدأ تمدد المواد بسبب الطاقة الحرارية.
هناك ثلاثة أنواع من موازين الحرارة لقياس درجة الحرارة ، وهي موازين الحرارة السريرية ، ومقاييس الحرارة المختبرية ، ومقاييس الحرارة القصوى.
تُستخدم موازين الحرارة السريرية بشكل شائع لقياس درجة حرارة جسم الإنسان ولها نطاق محدود. في درجات الحرارة المرتفعة ، سوف يتمدد الزجاج والزئبق في مقياس الحرارة إلى مستوى يؤدي إلى كسر ميزان الحرارة. لا يمكن استخدام موازين الحرارة السريرية لقياس الحرارة الشديدة ، مثل مناطق النار ، لأن الزجاج يمكن أن يذوب.
تستخدم موازين الحرارة المعملية لقياس درجة حرارة الأشياء بخلاف جسم الإنسان. تتراوح درجة الحرارة من -10 درجة مئوية إلى 110 درجة مئوية. النوع الأخير من موازين الحرارة هو الحد الأقصى لميزان الحرارة الذي يستخدم لقياس درجات الحرارة القصوى والدنيا لليوم. يستخدم عادة لقياس الطقس.
