طاقة حرارية

علم الحرارة


الحرارة هي انتقال الطاقة من جسم إلى آخر بسبب اختلاف درجة الحرارة. يمكن قياس الحرارة بالجول أو BTU (الوحدة الحرارية البريطانية) أو السعرات الحرارية.

ترتبط الحرارة ودرجة الحرارة ارتباطًا وثيقًا ، لكنهما ليسا نفس الشيء. يتم تحديد درجة حرارة الجسم من خلال السرعة التي تتحرك بها جزيئاته. كلما كانت الجزيئات تتحرك بشكل أسرع كلما ارتفعت درجة الحرارة. نقول أن الأشياء التي ترتفع درجة حرارتها ساخنة والأشياء ذات درجة الحرارة المنخفضة تكون باردة.

نقل الحرارة

عندما يتم الجمع بين عنصرين أو ملامسة بعضهما البعض ، فإن جزيئاتهما ستنقل طاقة تسمى الحرارة. سيحاولون الوصول إلى نقطة يكون فيها كلاهما بنفس درجة الحرارة. وهذا ما يسمى بالتوازن. ستتدفق الحرارة من الجسم الأكثر سخونة إلى الجسم الأكثر برودة. تتباطأ الجزيئات الموجودة في الجسم الأكثر سخونة وتتسارع الجزيئات الموجودة في الجسم الأكثر برودة. في النهاية سيصلون إلى النقطة التي يكون لديهم فيها نفس درجة الحرارة.

هذا يحدث طوال الوقت من حولك. على سبيل المثال ، عندما تأخذ مكعب ثلج وتضعه في صودا دافئة. سيصبح مكعب الثلج أكثر دفئًا ويذوب ، بينما تبرد الصودا.

توسيع الكائنات الساخنة



عندما يسخن شيء ما ، فإنه يتوسع أو يكبر. في نفس الوقت ، عندما يبرد شيء ما ، فإنه يتقلص. هذه الخاصية تستخدم لجعل الزئبق موازين الحرارة. الخط الموجود في مقياس الحرارة هو في الواقع زئبق سائل. عندما يصبح السائل أكثر سخونة ، سوف يتمدد ويرتفع في مقياس الحرارة لإظهار درجة حرارة أعلى. إنه التمدد والانكماش بسبب درجة الحرارة التي تسمح لميزان الحرارة بالعمل.

توصيل الحرارة

عندما تنتقل الحرارة من جسم إلى آخر ، فإن هذا يسمى التوصيل. بعض المواد توصل الحرارة بشكل أفضل من غيرها. المعدن ، على سبيل المثال ، موصل جيد للحرارة. نستخدم المعدن في القدور والمقالي للطهي لأنه سينقل الحرارة من اللهب إلى طعامنا بسرعة. القماش ، مثل البطانية ، ليس موصلًا جيدًا للحرارة. نظرًا لأنه ليس موصلًا جيدًا ، فإن البطانية تعمل جيدًا لإبقائنا دافئًا في الليل لأنها لن تنقل الحرارة من أجسامنا إلى الهواء البارد.

الحالة المتغيرة للمادة

للحرارة تأثير على حالة المادة. يمكن للمادة أن تغير حالتها بناءً على الحرارة أو درجة الحرارة. هناك ثلاث حالات يمكن أن تتخذها المادة اعتمادًا على درجة حرارتها: صلبة وسائلة وغازية. على سبيل المثال ، إذا كان الماء باردًا وكانت جزيئاته تتحرك ببطء شديد ، فسيكون صلبًا (جليد). إذا ارتفعت درجة حرارة بعض الشيء ، فسوف يذوب الجليد ويتحول الماء إلى سائل. إذا أضفت الكثير من الحرارة إلى الماء ، فستتحرك الجزيئات بسرعة كبيرة وستصبح غازًا (بخارًا).