درجة الحرارة هي خاصية مادية يقاس بها كمية الطاقة الحرارية الموجودة داخل الجسم، المواد ذات درجات الحرارة القليلة تكون باردة، أما المواد ذات درجات الحرارة المرتفعة فتكون ساخنة، يتم قياسها باستخدام 3 مقاييس هما مقياس كلفن، فهرنهايت، ودرجة مئوية، تعرف معنا على ما هو مقياس درجة الحرارة

تعريف الحرارة

• شكل من أشكال الطاقة التي تنتقل بين الأنظمة أو الأشياء ذات درجات الحرارة المختلفة حيث تتدفق من نظام درجات الحرارة العالية إلى نظام درجات الحرارة المنخفضة، ويشار إليها أيضًا باسم الطاقة الحرارية.
• تقاس الحرارة عادةً بوحدة السعرات الحرارية أو الجول.

تعريف درجة الحرارة

• مقياس سخونة أو برودة المادة، كما تعرف بأنها متوسط ​​الطاقة الحركية لكل جزيء من المادة.
• تُقاس درجة الحرارة بمقياس سيليزيوس (C) أو فهرنهايت (F)، أو بالكلفن (K).
• الفرق بين الحرارة ودرجة الحرارة هو أن درجة الحرارة هي مدى سخونة أو برودة الجسم، بينما الحرارة هي الطاقة التي تتدفق من جسم أكثر سخونة إلى جسم أكثر برودة.

إليك: ماهي اسباب الظواهر الطبيعية .. مجموعة من الظواهر الطبيعية وأسبابها ..

ما هو مقياس درجة الحرارة ؟

• هناك 3 مقاييس رئيسية لدرجات الحرارة تُستخدم في جميع أنحاء العالم، يتم استخدام فهرنهايت، ودرجة مئوية بشكل متكرر في القياسات اليومية، بينما يتم استخدام مقاييس كلفن بشكل أكثر شيوعًا في الصناعة والعلوم.

1. مقياس فهرنهايت

• الشكل الشائع لقياس درجة الحرارة في الولايات المتحدة وبعض أجزاء منطقة البحر الكاريبي.
• تم وضعه بواسطة العالم الألماني دانيال غابرييل فهرنهايت في أوائل القرن الثامن عشر، وقام بتكييف معايير قياساته من مقياس سابق أنشأه أولي رومر.
• مقياس درجة حرارة فهرنهايت هو مقياس يعتمد على 32 لنقطة تجمد الماء و 212 لنقطة غليان الماء، ويتم تقسيم الفترة الفاصلة بين الاثنين إلى 180 جزءًا.
• يتضمن مقياس درجة الحرارة فهرنهايت درجات حرارة سالبة، أقل من 0 درجة فهرنهايت وهي أبرد درجة حرارة ممكنة، الصفر المطلق هي -459.67 درجة فهرنهايت.
• صيغة التحويل لدرجة الحرارة التي يتم التعبير عنها على مقياس سيليزيوس (C) لتمثيلها فهرنهايت (F) هي: F = 9 / 5C + 32.

2. مقياس السيليزية (درجة مئوية)

• يستخدم معظم العالم المقياس المئوي لقياس درجات الحرارة.
• اخترعه عالم الفلك السويدي Anders Celsius في عام 1742.
• يُشار أحيانًا إلى المقياس المئوي على أنه مقياس درجة مئوية، لأنه يقوم على تقسيم 100 درجة بين نقطتي تجمد وغليان الماء.
• يتجمد الماء عند 0 درجة مئوية، ويغلي عند 100 درجة مئوية.
• بسبب كيفية الغليان والتجميد يتم ترتيب النقاط، كل درجة فهرنهايت تساوي 1.8 مرة حجم درجة مئوية.
• مثل الفهرنهايت تتضمن الدرجة المئوية درجات حرارة سالبة، يقع الصفر المطلق عند -273.15 درجة مئوية.
• يمكن استخدام الصيغة التالية لتحويل درجة حرارة من تمثيلها على مقياس فهرنهايت (F) إلى قيمة مئوية (C): C = 5/9 (F – 32).
• يتم استخدام مقياس سيليزيوس بشكل عام في أي مكان يتم فيه قبول الوحدات المترية، ويتم استخدامه في العمل العلمي في كل مكان.

3. مقياس كلفن

• مقياس درجة حرارة كلفن هو الوحدة الأساسية لقياس درجة الحرارة الديناميكية الحرارية في النظام الدولي (SI) للقياس.
• كلفن (الرمز K بدون علامة الدرجة []) هو أيضًا الوحدة الأساسية لمقياس كلفن، وهو مقياس درجة حرارة مطلقة سمي على اسم عالم الفيزياء البريطاني ويليام طومسون، بارون كلفن.
• تم تصميم كلفن لضبط نقطة الصفر لمقياس درجة الحرارة عند الصفر المطلق، لهذا السبب يقع الصفر المطلق عند 0 ك – ولا يستخدم كلفن الدرجات في تدوينه.
• يمكنك التحويل من درجة مئوية إلى كلفن بإضافة 273.15 إلى درجة حرارة مئوية.
• يتجمد الماء عند 273.15 كلفن، ويغلي عند 373.15 كلفن.
• تستخدم درجة حرارة كلفن على نطاق واسع في المعادلات والحسابات العلمية، على سبيل المثال يستخدم قانون الغاز المثالي المستخدم لإظهار العلاقة بين الكتلة، والضغط، ودرجة الحرارة، والحجم كلفن كوحدة معيارية.
• يتم تعريفه على أنه 1 / 273.16 من النقطة الثلاثية (التوازن بين الأطوار الصلبة والسائلة والغازية) للمياه النقية.

انتقال الحرارة

• يحدث انتقال الحرارة بثلاث آليات: التوصيل، والحمل الحراري، والإشعاع .

1. التوصيل: عبارة عن نقل الحرارة بين الذرات، والجزيئات في اتصال مباشر.
2. الحمل الحراري: عبارة عن نقل الحرارة في السوائل والغازات.
3. الإشعاع: عبارة عن انتقال الحرارة عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية دون أن يكون للوسط دور في ذلك.

اقرأ: الفرق بين البرق والرعد

التحويل من كلفن لدرجة مئوية:

• للتحويل من مئوية لكلفن يتم إضافة 273 للدرجة المئوية.
• للتحويل من كلفن لمئوية يتم طرح 273 من كلفن.
• الكلفــن – 273 = درجة مئوية.
• الدرجة المئويـة + 273= كلفن

التحويل من فهرنهايت لدرجة مئوية:

• الفهرنهايت = (المئوية × 1.8)  +  32
• الدرجة المئوية= (الفهرنهايت – 32) ÷ 1.8

المراجع

المصدر 1
المصدر 2
المصدر 3
المصدر 4
المصدر 5
المصدر 6