الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة

الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة من الأسئلة المهمة جدًا التي تطرح على الطلاب في الفيزياء ، حيث يتم استخدامها على نطاق واسع نظرًا لدورها المهم في مجالات الحرارة والهندسة الميكانيكية والكيميائية والفيزيائية وعلم الفلك والعديد من المجالات الأخرى ، حيث ترتبط ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض ولكن هناك فرق بينهما ، حيث أن معرفة الإنسان بالحرارة قد تطورت وأصبحت في عصرنا علمًا منفصلاً ، فهي تؤثر على جوانب الحياة ، ولها أيضًا دور في التطور التكنولوجي والصناعي.، في هذا المقال من الموقع المرجعي ، سيتم توضيح الفرق بين درجة الحرارة والطاقة الحرارية ، بالإضافة إلى معالجة أشكال نقل الحرارة.

درجة الحرارة والطاقة الحرارية

تعتبر الحرارة من أهم الأشياء في الحياة من حولنا ، فبدونها لا يمكن للكائنات الحية أن تعيش على سطح الأرض. وقد عرفه الإنسان منذ غريزته ، وعمل على توليدها بإشعال النار ثم استخدام الماء لتبريدها أو التخلص منها ، وفيما يلي شرح مفهومي الحرارة والطاقة الحرارية:

درجة الحرارة

درجة الحرارة هي كمية الطاقة الحرارية التي يخزنها الجسم ، وهي كمية فيزيائية تعبر عن برودة أو سخونة الأشياء ، بالإضافة إلى كونها مؤشرًا لمدى حركة الذرات داخل مادة ما. تنتهي بالحركة الحرارية للجسيمات التي تسمى الصفر المطلق ، حيث تعتبر حالة غير موجودة في الطبيعة.[1]

طاقة حرارية

الطاقة الحركية هي الطاقة التي تأتي من مادة تهتز جزيئاتها وذراتها بسرعة بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، حيث تتحرك هذه الذرات والجزيئات طوال الوقت ، عندما ترتفع درجة الحرارة بسبب تسخين مادة ما ، مما يجعل هذه الجزيئات تتحرك بشكل أسرع وتتصادم مع بعضها البعض ، وملخص لهذه العملية ، أي أنه كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت حركة الجزيئات في المادة ، وبالتالي تزداد الطاقة الحركية. الطاقة الحركية هي شكل من أشكال الطاقة الرئيسية في الطبيعة ، وتعرف وحدة قياسها باسم الجول.[1]

ارتفاع درجة الحرارة من أسباب مشكلة التصحر

الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة

الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة هو ، هي أن درجة الحرارة هي متوسط ​​الطاقة الحرارية لجزيئات المادة ، بينما الطاقة الحرارية هي مجموع الطاقات المحتملة والحركية لجميع جسيمات المادة ، يتم وصف العلاقة بين درجة الحرارة والطاقة الحرارية أيضًا على أنها علاقة مباشرة ، فكلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت الطاقة الحرارية ، والعكس صحيح. وفيما يلي شرح الفرق بينهما بالتفصيل من خلال الجدول التالي:[2]

تزداد درجة الحرارة مع ارتفاعنا حوالي 150 مترًا فوق مستوى سطح البحر.

حرارة نوعية

تعبر درجة الحرارة عن مقدار الحرارة في أجسام مختلفة ، فعندما تكون درجة الحرارة متساوية بين مادتين أو جسمين لا يعني أنها متساوية أيضًا في الطاقة الحرارية ، على سبيل المثال عند أخذ كتلتين متساويتين من مادة ما وتسخين كيلوغرام واحد منها . إذا اخترنا الحديد مثلا عند تسخين كيلوغرام من الحديد فهو يتطلب نصف الطاقة عند تسخين كيلوغرامين من الحديد ولكن عند تسخين كيلوغرام واحد من الحديد عند درجة واحدة لا يحتاج إلى نفس الطاقة التي يحتاجها تحتاج إلى تسخين كيلوغرام واحد من الماء عند درجة واحدة مئوية ، ويتم تعريف الحرارة النوعية على أنها كمية الطاقة الحرارية اللازمة لرفع درجة حرارة الجسم بمقدار درجة مئوية واحدة ، حيث تختلف بين الأجسام المختلفة ، عندما تكون درجة حرارة كيلوجرام من الماء من 20 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية ، يستغرق وقتًا أطول من رفع درجة حرارة كيلوجرام من الحديد من 20 إلى 100 درجة ، حيث أن كمية الطاقة الحرارية المنقولة إلى الماء أكبر من الحديد ، نظرًا لطبيعة بناء المواد وقدرتها على إجراء الحرارة وعوامل أخرى كثيرة.[3][4]

درجة الحرارة التي تتغير عندها المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة هي نقطة الغليان

ما هي أشكال انتقال الحرارة؟

يُعرّف انتقال الحرارة بأنه نقل الطاقة من جسم دافئ إلى جسم أكثر برودة ، حيث أن اختلاف درجة الحرارة بين جسمين هو سبب لانتقال الحرارة ، ولكن بدون هذا الاختلاف لا يمكن أن يحدث انتقال درجة الحرارة ، وهناك ثلاث طرق للحرارة النقل بين الجثث والذي سيتم شرحه على النحو التالي:[5]

• الحمل الحراري: هو انتقال الحرارة بواسطة وسط سائل مثل الماء أو الهواء ، حيث ينتقل السائل من مكان إلى آخر وأيضًا ينقل الحرارة معه ، ويعرف التيار الحراري بأنه حركة كتلة سائل.
• توصيل الحرارة: يتم عن طريق نقل الطاقة الحرارية من جزيء إلى آخر عن طريق التلامس المباشر ، ويحدث من خلال اصطدام الجزيئات ببعضها البعض ، وكذلك التوصيل الحراري في المواد السائلة والصلبة والغازية ، ويعمل بشكل أفضل عندما تحتوي المواد على مواد بسيطة. جزيئات قريبة من بعضها البعض.
• الإشعاع الحراري: هو من ينقل الحرارة عبر الموجات الكهرومغناطيسية ، على عكس الحمل الحراري أو التوصيل الحراري ، إذ لا يحتاج إلى نقل الحرارة بالإشعاع أو بأي مادة مساعدة ، على سبيل المثال: نقل حرارة الشمس للوصول إلى الأرض.

التغيير في الجليد عندما يتم استدعاء تغير درجة الحرارة.

بهذا القدر من المعلومات المهمة ، أنهينا هذه المقالة التي كانت بعنوان الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة ، بعد أن عرفنا درجة الحرارة والطاقة الحرارية ، أرفقنا أيضًا الفرق بينهما ، وفي نهاية المقال تحدثنا عن أشكال انتقال الحرارة.