الحرارة
تعد الحرارة أحد أهم أنواع الطاقة على الأرض، فنحن نستشعر بوجودها في يوم صيفي حار، ونتخذ عدة وسائل لنحصل عليها، وننعم بها في يوم شتوي بارد، إذن فالحرارة تشكل عنصراً هاماً في حياتنا لا يقتصر فقط على الطاقة التي تمنحنا إياها، إنما تتعداها لجوانب عديدة، قد يؤدي أي خلل فيها إلى فقدان الحياة، ومثال ذلك درجة حرارة جسم الإنسان المحددة بسبعة وثلاثين مئوية، والتي لو زادت عن حدها، أو نقصت، تشكل خطراً حقيقياً على حياته.
تعريف ومعنى الحرارة
عرّف العلماء الحرارة بأنها شكل من أشكال الطاقة التي يمكن الحصول عليها من عدة مصادر أهمها: الطاقة الشمسية، والطاقة الحركية، والطاقة الكيميائية، والطاقة الضوئية، والتفاعلات الكيميائية، والتفاعلات الذرية، والنووية. تشكل جزءاً أساسياً في حياة الإنسان، إذ استخدمها في التدفئة، والطبخ، والإنارة، وتوليد الكهرباء، وتشغيل المعدات، والصناعة كصناعات الورق، والنسيج، وغيرها.
وحدات قياس الحرارة
- السيلسيوس: ويرمز لها بالرمز (س) يوضع فوق الرقم الدال على كمية الحرارة، وتنسب وحدة القياس هذه للعالم أندرس سيليسيوس، والذي وضع نظرية تقول: أن درجة تجمد الماء تساوي صفراً، ودرجة غليانه تساوي مئة، وهي تعتبر من المسلمات في قياس الحرارة، ولقد كان يطلق على هذه الوحدة اسم مئوية، إلى أن تم تعديل تسميتها في عام ألف وتسعمئة وثمانية وأربعين.
- الكلفن : وتدعى أيضاً بدرجة الحرارة المطلقة، وهي من المقاييس المعتمدة من قبل النظام الدولي للوحدات، وسميت بهذا الاسم نسبة إلى الفيزيائي والمهندس البريطاني اللورد كلفن، وتستخدم وحدة القياس كلفن بشكل كبير في الميادين العلمية، كونها تشكل المقياس لدرجة نشاط الجزيئات الموجودة في المادة.
- الفهرنهايت : هي نوع من مقاييس درجة الحرارة، الذي اكتشفها العالم دانييل فهرنهايت عام ألف وتسعمئة وأربعة وسبعين، ونُسبت له، وهي تستخدم في قياس الحرارة بأشكالها المتنوعة.
مثال : عند قياس درجة غليان الماء بوحدة السيليسيوس يكون المقياس عند الرقم 100، بينما في مقياس كلفن فإن درجة غليان الماء تكون عند 373. أما درجة مقياس غليان الماء في الفهرنهايت فهي 212.
التحويل بين وحدات قياس الحرارة
يتم التحويل بين وحدات قياس الحرارة باستخدام علاقات رياضية، وحسابية كالتالي:
- للتحويل من الكلفن إلى السيليسيوس ( الدرجة المئوية ): الكلفن = الدرجة المئوية + 273. ( مقدار ثابت)
- للتحويل من السيليسيوس ( الدرجة المئوية ) إلى الكلفن: الدرجة المئوية = درجة الحرارة بالكلفن – 273.
- للتحويل من الفهرنهايت إلى الدرجة المئوية: الدرجة المئوية = ( درجة الحرارة بالفهرنهايت -32 )/ 1.8.
- للتحويل من الفهرنهايت إلى الدرجة المئوية: الفهرنهايت = ( الدرجة المئوية * 1.8 )+32.
