درجة الحرارة

تعتبر الحرارة نوعاً من أنواع الطاقة التي نتعامل معها بشكلٍ يوميٍّ سواءً كان ذلك بعلمنا أو من دون ذلك، وككل أنواع الطاقة توجد مقاييس مختلفة نستطيع من خلالها التعرف على كمية هذه الطاقة، وأمّا الحرارة فتقاس بدرجة الحرارة، فتعبّر درجة الحرارة عن مقدار سخونة أو برودة الأجسام المختلفة؛ أي عن كميّة الطاقة الحرارية الموجودة في الأجسام المختلفة، وعن حركة الجزئيات في هذه الأجسام نتيجةً لذلك، فتوجد عدّة وحدات مختلفة تُعبّر عن درجة الحرارة والتي تستخدم كلٌّ منها لغرضٍ معينٍ أو في بلدٍ مختلف، وأشهر هذه الوحدات هي: السيلسيوس، أو الدرجة المئوية، والفهرنهايت، والكلفن.

مقياس درجة الحرارة

يُستخدم السيلسيوس في معظم بلدان العالم في الحياة اليومية، بينما يعدّ الفهرنهايت هو المقياس الرئيسي لدرجة الحرارة في الولايات المتحدة الأمريكية، وأمّا الكلفن أو كما يعرف بدرجة الحرارة المطلقة فهي الوحدة المعتمدة من قبل المنظومة العالمية والمعتمد بشكلٍ رئيسيٍّ في الأغراض العلمية، فأقلّ درجة حرارةٍ حسب النظريات العلمية هي ما تُعرف بالصفر المطلق، والتي تكون عندها درجة الحرارة بالكلفن صفر، وهي ما تساوي -273,15 سيلسيوس و-459,67 فهرنهايت، ولم يتمكن أيٌّ من البشر الوصول إلى هذه الدرجة بالفعل أو الكشف عن أي جسمٍ في الكون بدرجة الحرارة هذه؛ فالصفر المطلق يُعبّر عن درجة الحرارة التي تكون عندها الجزيئات ثابتةً لا تتحرك على الإطلاق.

تختلف وحدات درجات الحرارة المختلفة عن بعضها البعض بأمرين رئيسين وهما: النقطة التي يتمّ عندها تحديد الصفر، ومقدار الزيادة في هذه الوحدات، فدرجة الصفر في وحدة السيلسيوس على سبيل المثال تكون عند درجة تجمد الماء عند الضغط الجوي وسطح البحر، بينما تكون درجة تجمد الماء بالفهرنهايت هي 32 فهرنهايت.

انتقال درجة الحرارة

تستمرّ درجة الحرارة بالتغيّر بشكلٍ مستمرٍ في الأجسام نتيجةً لانتقال الطاقة الحراريّة بين تلك الأجسام، فعندما يفقد الجسم الأكثر سخونةً الطاقة الحرارية إلى الجسم الأبرد تقلّ درجة الحرارة تبعاً لذلك والعكس صحيح، فغالباً لا يمكن لدرجة حرارة الأجسام الثبات إلّا بوجود مصدرٍ للحرارة يُعوّض عن تلك الطاقة المفقودة، وحتى في هذه الحالات يكون هنالك تأرجحٌ بسيطٌ في هذه الدرجة، فعلى سبيل المثال يعتبر جسم الإنسان السليم أحد الأجسام الثابتة في درجة الحرارة؛ إذ إنّ درجة حرارة الإنسان السليم تساوي 37 درجة مئوية، فيعوّض الجسم الطاقة المفقودة نتيجة الانتقال الحراري عن طريق إنتاج هذه الطاقة من جديد بحرق الغذاء في خلايا الجسم عن طريق عملية الأيض.

تطبيقات لدرجة الحرارة

تستخدم درجة الحرارة في العديد من العلوم المختلفة بل في أغلبها، فتعتبر من أهمّ الوحدات في الفيزياء والكيمياء والهندسة والطب أيضاً؛ إذ إنّ درجة الحرارة تؤثّر على كثيرٍ من الأمور المختلفة في الطبيعة، فتتغيّر خواص المواد المختلفة بتغير درجة الحرارة، ولذلك غالباً ما نرى درجة الحرارة في المعادلات المختلفة في هذه العلوم، كما أنّ درجة الحرارة هي أحد الأمور التي يتتبعها الجميع بشكلٍ يوميٍّ لمعرفة أحوال الطقس في ذلك اليوم والتي تختلف باختلافها كميّة الملابس التي نرتديها وغيرها من الأمور المختلفة.