الحرارة .. الفيزياء
الحرارة
بقي الالتباس قائما بين مفهومي الحرارة ودرجة الحرارة حتى القرن الثامن عشر ، وكان جوزيف بلاك ( ۱۷۲۸ - ۱۷۹۹ ) أول من قام بالتمييز بين هذين المفهومين حتى أصبح اليوم معروفا بدقة فائقة وفقا للنظرية الذرية والجزيئية للمادة .
ذلك أن درجة حرارة الجسم هي قياس المتوسط طاقة ذراته ، وجزيئاته ، أما الحرارة بحد ذاتها فانها قياس لطاقته الاجمالية ولهذا السبب لا تخضع درجة الحرارة لكمية المادة ، بعكس الحرارة نفسها التي ترتبط بالمادة ارتباطا وثيقا . والكل يعلم أن الشرارة المتوهجة الصادرة عن حجر الرحى لا تتمكن من حرق جلد الانسان اذا وقعت عليه لانها لا تحتوي الا على قدر ضئيل من الكتلة ، مقابل ذلك يستطيع جبل الجليد توليد كمية كبيرة من الحرارة وذلك بسبب كتلته الهائلة .
عندما نقوم بتسخين جسم معين تكتسب ذراته وجزيئاته طاقة حركية ترفع درجة حرارته . تسلك جميع انواع المادة هذا السلوك نفسه فبعضها ترتفع . ولا درجة حرارته اكثر من البعض الآخر مقابل نفس الكمية من الحرارة . المعطاة لها وتتميز كل مادة بسعتها الحرارية - أي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارتها درجة مئوية واحدة . اما السعة الحرارية النوعية فهي كمية الحرارة الضرورية لرفع درجة حرارة كلغ واحد من المادة درجة مئوية واحدة ويرمز اليها بحرف ن . وبناء لذلك تصبح كمية الحرارة 5 اللازمة لرفع درجة حرارة الكتلة ك مقدار د درجة مئوية 5 = ك ن د .
تنتقل الحرارة من مكان الى اخر بثلاث طرق مختلفة : التوصيل الحراري ، والحمل الحراري ، والاشعاع . فالتوصيل الحراري يحدث عند اتصال جسمين صلبين أو سائلين أو غازيين معا فتنتقل الطاقة الحركية من ذرات وجزيئات احدهما الى ذرات وجزيئات الآخر . ويحدث الحمل الحراري في كل من السوائل والغازات ، وهو بمثابة مرور تيارات حرارية تتشكل نتيجة لوجود فارق في درجة حرارة الجسم يتولد من اختلاف قيمة الكثافة فيه . أما الاشعاع فانه يحصل بين كتلتين لا يفصل بينهما الا الفضاء الخالي .
الحرارة
بقي الالتباس قائما بين مفهومي الحرارة ودرجة الحرارة حتى القرن الثامن عشر ، وكان جوزيف بلاك ( ۱۷۲۸ - ۱۷۹۹ ) أول من قام بالتمييز بين هذين المفهومين حتى أصبح اليوم معروفا بدقة فائقة وفقا للنظرية الذرية والجزيئية للمادة .
ذلك أن درجة حرارة الجسم هي قياس المتوسط طاقة ذراته ، وجزيئاته ، أما الحرارة بحد ذاتها فانها قياس لطاقته الاجمالية ولهذا السبب لا تخضع درجة الحرارة لكمية المادة ، بعكس الحرارة نفسها التي ترتبط بالمادة ارتباطا وثيقا . والكل يعلم أن الشرارة المتوهجة الصادرة عن حجر الرحى لا تتمكن من حرق جلد الانسان اذا وقعت عليه لانها لا تحتوي الا على قدر ضئيل من الكتلة ، مقابل ذلك يستطيع جبل الجليد توليد كمية كبيرة من الحرارة وذلك بسبب كتلته الهائلة .
عندما نقوم بتسخين جسم معين تكتسب ذراته وجزيئاته طاقة حركية ترفع درجة حرارته . تسلك جميع انواع المادة هذا السلوك نفسه فبعضها ترتفع . ولا درجة حرارته اكثر من البعض الآخر مقابل نفس الكمية من الحرارة . المعطاة لها وتتميز كل مادة بسعتها الحرارية - أي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارتها درجة مئوية واحدة . اما السعة الحرارية النوعية فهي كمية الحرارة الضرورية لرفع درجة حرارة كلغ واحد من المادة درجة مئوية واحدة ويرمز اليها بحرف ن . وبناء لذلك تصبح كمية الحرارة 5 اللازمة لرفع درجة حرارة الكتلة ك مقدار د درجة مئوية 5 = ك ن د .
تنتقل الحرارة من مكان الى اخر بثلاث طرق مختلفة : التوصيل الحراري ، والحمل الحراري ، والاشعاع . فالتوصيل الحراري يحدث عند اتصال جسمين صلبين أو سائلين أو غازيين معا فتنتقل الطاقة الحركية من ذرات وجزيئات احدهما الى ذرات وجزيئات الآخر . ويحدث الحمل الحراري في كل من السوائل والغازات ، وهو بمثابة مرور تيارات حرارية تتشكل نتيجة لوجود فارق في درجة حرارة الجسم يتولد من اختلاف قيمة الكثافة فيه . أما الاشعاع فانه يحصل بين كتلتين لا يفصل بينهما الا الفضاء الخالي .
تعليق