قد يختلط البعض منا في التمييز بين درجة الحرارة وكمية الحرارة، وقد يعتقدون أنهما لفظان لنفس المعنى، ولكن في الواقع هناك فرق كبير بين درجة الحرارة وكمية الحرارة، وسنوضح ذلك لكم.
الحرارة
الحرارة هي الطاقة التي يستخدمها الإنسان في العديد من أمور حياته، سواء كانت الحرارة المنبعثة من الشمس أو النار وتستخدم في الطبخ وإدارة الآلات، وهي أحد عناصر الطقس والمناخ التي تؤثر على النباتات والحيوانات، وتؤثر على الإنسان غير مباشرة.
الفرق بين درجة الحرارة وكمية الحرارة
يوضح تعريف النظرية الذرية لحركات الجزيئات المادية مفهوم الفرق بين درجة الحرارة وكمية الحرارة، حيث يتم استخدام التركيب الذري لتفسير مفهوم الطاقة الداخلية لجزيئات المادة، وهذا يساعد على فهم أعمق للعلاقة بين درجة الحرارة وكميتها.
النظرية الذرية الجزيئية لحركة جزيئات المادة
أي مادة تتألف من ذرات وجزيئات تتحرك باستمرار، وتكون تلك الحركات عشوائية في حالة الغاز، وانتقالية في حالة السوائل، واهتزازية في حالة الصلب.
وبالتالي، تكتسب جزيئات المادة روابط جزيئية نتيجة حركة الجزيئات، وتخزن طاقة الوضع في هذه الروابط الجزيئية، وتسمى هذه الطاقتين بالطاقة الداخلية للجسم.
الفرق بين تعريف كمية الحرارة ودرجة الحرارة
تزيد حركة جزيئات الجسم عند اكتسابها كمية من الحرارة، مما يؤدي إلى زيادة طاقتها الداخلية وارتفاع درجة حرارته.
عندما يفقد الجسم كمية من الحرارة، تقل نشاط الجزيئات، الأمر الذي يؤدي إلى انخفاض الطاقة الداخلية وبالتالي انخفاض درجة الحرارة، ويمكن الاستنتاج من ذلك ما يلي:
كمية الحرارة
هو المقياس الذي يقيس الطاقة الداخلية الكلية للجسم، ويقيس الطاقة الناتجة عن الحركة للجزيئات.
كمية الحرارة هي مقدار الطاقة الداخلية الكلية للجسم، وتعبر عن الطاقة الحركية التي تنتج من حركة الجزيئات، بالإضافة إلى طاقة الوضع التي تخزن في الروابط بين الجزيئات.
درجة الحرارة
هو المقياس الذي يستخدم لقياس الحركة الناتجة عن حركة الجزيئات فقط.
تُعَد درجة الحرارة هي المؤشر الذي يقيس طاقة الحرارة التي تنشأ من حركة الجزيئات فقط، ويتم قياسها باستخدام وحدات قياس مختلفة.
وحدة قياس درجة الحرارة وكمية الحرارة
تُقاس درجة الحرارة بالجول، لأن الجول يمثل كمية الطاقة التي تنتقلها درجة الحرارة، أما الواط فهو يساوي جول/ثانية، ويمثل معدل انتقال الطاقة الحرارية.
يتم قياس درجة الحرارة بوحدات مختلفة مثل الكيلفن والسيلسيوس والفهرنهايت.
الكيلفن يستند إلى مفهوم الصفر المطلق ويستخدم لقياس درجات الحرارة العلمية، أما السيلسيوس فيقيس درجات الحرارة العلمية والاستهلاكية.
مثال: في موسم الشتاء، يتم نقل درجة حرارة الجسم من المناطق العليا إلى المناطق الأدنى في شكل حرارة، ونرى أن الحرارة تنتقل من سطح السيارة إلى درجة حرارة عشرين درجة مئوية، ثم إلى قطرات المطر التي تصل درجة حرارتها إلى خمس درجات مئوية.
ملحوظة:
تنتقل درجة الحرارة من جسم إلى آخر، وتنتقل من جسم ذو درجة حرارة أعلى إلى جسم ذو درجة حرارة أقل بشكل تلقائي، وهذه ظاهرة طبيعية تحدث في الكون.