مفهوم وتعريف ومعنى الحرارة
الحرارة هي مفهوم وتعريف ومعنى فيزيائي، وتصنّف كشكل من أشكال الطاقة، وتنتج الحرارة عن طريق العديد من العمليات الفيزيائية والكيميائية، ومنها: التفاعلات الكيميائية كعمليّة الاحتراق، والتفاعلات النووية كعمليّة الاندماج النووي الذي تنتجه الشّمس، والإشعاع الناتج من المدافئ، والحرارة الناتجة عن الحركة واحتكاك الأجسام ببعضها البعض.
تقاس درجات حرارة الجو بجميع مناطق العالم باستخدام أجهزة حسّاسة ودقيقة لها إمكانية عالية في تحديد درجة الحرارة، حيث سُجّل من خلالها أعلى درجة حرارة في العالم وقدّرت بـ 58 مئوية، وأقل درجة وقدرّت بـ 68 درجة مئوية.
جهاز قياس درجة الحرارة
يسمّى جهاز قياس درجة الحرارة الترمومتر، أو ميزان الحرارة، أو المحرار وهو عبارة عن جهاز صغير الحجم تُقاس به درجات الحرارة للمواد المختلفة كالغازات، والسوائل، والمواد الصلبة. وتقاس به درجة حرارة الإنسان، وكما تستخدم بعض أنواع أجهزة قياس الحرارة في تحديد درجة حرارة الطقس.
اخترع مقياس درجة الحرارة بناءً على بعض الحقائق العلمية ومنها الخصائص الفيزيائية التي تتغيّر عند تغيّر درجات الحرارة، فعلى سبيل المثال بعض المواد تتعرّض للتمدد عند تعريضها لدرجات الحرارة. وكذلك يتغيّر حجم السوائل والمواد الصلبة والغازيّة عند تغيير درجات الحرارة، وكذلك مقاومة بعض المواد والفلّزات.
وحدات قياس درجة الحرارة
تقدّر كميّة الحرارة المقاسة مسبقاً باستخدام أجهزة قياس درجة الحرارة بعدّة وحدات، ومنها ما يلي:
- الكلفن: وهي وحدة القياس المستخدمة في النظام العالمي للوحدات SI units، وتستخدم في معظم المجالات الحياتيّة والفيزيائية، حيث تعتبر درجة الحرارة المطلقة في الفيزياء.
- السيليسيوس: وهي وحدة القياس المستخدم في النظام العالمي للوحدات البريطانيّة English units، وينتشر استخدامها في عدّة مجالات.
- الفهرنهايت: وهي وحدة القياس المستخدمة في النظام الأمريكي للوحدات American units.
تسميات أخرى للحرارة
تختلف تسمية درجة الحرارة أو كميّة الحرارة باختلاف المجال الذي قيست فيه، أو أنتجت منه، وما يلي بعض تسميات الحرارة:
- السعة الحرارية: وتعني كميّة الحرارة اللازمة حتى ترتفع درجة الحرارة في جسم ما درجة مئوية واحدة فقط، وتعتبر صفة مميّزة لكل عنصر أو مادة.
- الحرارة النوعيّة: وتعني كميّة الحرارة اللازمة حتى ترتفع درجة حرارة وحدة الكتلة درجة مئوية واحدة، وتُحدّد الحرارة النوعية من خلال عدّة عوامل ومنها: حالة المادّة، والتركيب الكيميائي لها.
- القيمة الحرارية: وتعني كميّة الحرارة المنتجة عن طريق تفاعلات احتراق الوقود.
- الحرارة الكامنة: وتعني الحراة الناتجة عن طريق المادّة النقيّة المتحوّلة من حالة فيزيائية معيّنة إلى حالة أخرى؛ فمن خلال هذه العمليّة يمكن اكتساب حرارة أو فقدانها.
