درجة حرارة
درجة حرارة
ما هي درجة الحرارة؟يمكن أن تكون خاصية درجة الحرارة صعبة التحديد. في حياتنا اليومية ، نستخدم كلمة درجة الحرارة لوصف سخونة أو برودة جسم ما. درجة الحرارة في الفيزياء هي متوسط الطاقة الحركية للجسيمات المتحركة في مادة ما.
كيف يتم قياس درجة الحرارة؟
يتم قياس درجة الحرارة باستخدام مقياس حرارة. هناك مقاييس ومقاييس مختلفة لقياس درجة الحرارة بما في ذلك Celsius و Fahrenheit و Kelvin. وتناقش هذه بمزيد من التفاصيل أدناه.
كيف يعمل ميزان الحرارة؟
تستفيد موازين الحرارة من خاصية علمية تسمى التمدد الحراري. سوف تتمدد معظم المواد وتأخذ حجمًا أكبر كلما ارتفعت درجة حرارتها. تحتوي موازين الحرارة السائلة على نوع من المواد (كان هذا في السابق زئبقًا ، ولكن اليوم بشكل عام كحول) محاط بأنبوب زجاجي صغير.
مع ارتفاع درجة الحرارة ، يتمدد السائل ويملأ المزيد من الأنبوب. عندما تنخفض درجة الحرارة ، يتقلص السائل ويستهلك قدرًا أقل من الأنبوب. يمكن بعد ذلك قراءة درجة الحرارة بواسطة الخطوط التي تمت معايرتها على جانب الأنبوب.
موازين درجة الحرارة
هناك ثلاثة مقاييس رئيسية لدرجات الحرارة تُستخدم اليوم: مئوية وفهرنهايت وكلفن.
- مئوية - مقياس درجة الحرارة الأكثر شيوعًا في العالم هو الدرجة المئوية. يستخدم Celsius الوحدة 'درجات' ويتم اختصارها كـ ° C. يحدد المقياس نقطة تجمد الماء عند 0 درجة مئوية ونقطة غليان الماء عند 100 درجة مئوية.
- فهرنهايت - مقياس درجة الحرارة الأكثر شيوعًا في الولايات المتحدة هو مقياس فهرنهايت. يحدد فهرنهايت نقطة تجمد الماء عند 32 درجة فهرنهايت ونقطة الغليان عند 212 درجة فهرنهايت.
- كلفن - الوحدة القياسية لدرجة الحرارة الأكثر استخدامًا من قبل العلماء هي كلفن. لا يستخدم كلفن رمز ° مثل المقياسين الآخرين. عند كتابة درجة حرارة بوحدة كلفن ، ما عليك سوى استخدام الحرف K. يستخدم كلفن الصفر المطلق كنقطة الصفر في مقياسه. لها نفس الزيادات مثل درجة مئوية من حيث أن هناك 100 زيادة بين نقطتي تجميد وغليان الماء.
مئوية وفهرنهايت
درجة مئوية = (درجة فهرنهايت - 32) /1.8
درجة فهرنهايت = 1.8 * درجة مئوية + 32 درجة
مئوية وكلفن
ك = درجة مئوية + 273.15
° C = K - 273.15 درجة
الصفر المطلق
الصفر المطلق هو أبرد درجة حرارة يمكن أن تصل إليها أي مادة. إنها تساوي 0 كلفن أو -273.15 درجة مئوية (-459.67 درجة فهرنهايت).
درجة الحرارة وحالة المادة
درجة الحرارة لها تأثير على حالة المادة. ستمر كل مادة في مراحل مختلفة حيث تزداد درجة الحرارة بما في ذلك المواد الصلبة والسائلة والغازية. أحد الأمثلة على ذلك هو الماء الذي يتغير من الجليد (الصلب) إلى الماء (السائل) إلى البخار (الغاز) مع زيادة درجة الحرارة. يمكنك معرفة المزيد عن هذا الموضوع في موقعنا مراحل المادة صفحة.
حقائق مثيرة للاهتمام حول درجة الحرارة
- درجة الحرارة مستقلة عن حجم أو كمية الجسم. هذا يسمى خاصية مكثفة.
- سمي مقياس فهرنهايت باسم اللغة الهولندية عالم الفيزياء دانيال فهرنهايت.
- درجة الحرارة هي كمية مختلفة عن الكمية الإجمالية للطاقة الحرارية في مادة ما ، والتي تعتمد على حجم الجسم.
- سميت الدرجة المئوية على اسم عالم الفلك السويدي أندرس سيلسيوس. كانت الدرجة المئوية تُعرف في الأصل باسم 'الدرجة المئوية'.
- عندما تقترب المواد من الصفر المطلق ، يمكنها تحقيق بعض الخصائص المثيرة للاهتمام مثل السيولة الفائقة والموصلية الفائقة.
