بحث عن الحرارة وطرق انتقالها – تعريف الحرارة في العلوم
الحرارة هي شكل الطاقة التي يتم نقلها بين مادتين في درجات حرارة مختلفة.
اتجاه تدفق الطاقة يكون من مادة ارتفاع درجة الحرارة إلى مادة انخفاض درجة الحرارة.
تقاس الحرارة بوحدات الطاقة، وعادة ما تكون السعرات حرارية، أو الجول.
غالبًا ما يُستخدم مفهوم الحرارة ودرجة الحرارة بالتبادل، لكن هذا غير صحيح؛ ف درجة الحرارة هي مقياس للسخونة، أو البرودة في المادة، و بطريقة أخرى تكون درجة الحرارة هي متوسط الطاقة الحركية لكل جزيء من المادة.
كما تُقاس درجة الحرارة بالدرجات على مقياس الدرجة المئوية (C)، أو فهرنهايت (F)، أو بالكلفين (K).
فبصورة أبسط، تكون درجة الحرارة هي درجة حرارة جسم ما، أو حرارة جسم ما، في حين أن الحرارة هي الطاقة التي تتدفق من جسم أكثر حرارة إلى كائن أكثر برودة؛ فعلى سبيل المثال: قد تشعر بالحرارة غذا وضعت يدك حول فنجان القهوة، ويكون الجو حارًا بسبب انتقال الحرارة من القهوة إلى الكوب.
التمدد الحراري
التمدد الحراري هو ظاهرة تحدث في المواد الصلبة، السوائل، والغازات.
تتسع جميع المواد تقريبًا عندما ترتفع درجات حرارتها، ما لم يتم تقييدها بطريقة ما، ومن الأمثلة على ذلك تسخين الهواء في منطاد الهواء الساخن؛ الأمر الذي يجعل البالون يتوسع، وينمو، كما أن الزئبق في مقياس حرارة ترتفع استجابته للحرارة.
على سبيل المثال: يتم وضع قضبان، أو شرائط معدنية؛ ويتم استخدامها كفواصل للتمدد في نهايات أجزاء الجُسور؛ تحسبًا لتوسيع الجسور الفولاذية، وتمددها في الطقس الحار.
ويتم حساب ذلك من خلال مقدار التمدد الذي يحدث، والتوقعات المسبقة للتمدد، فعلى سبيل المثال: يتم توسيع القضيب المعدني الصلب بشكل خطي، كما أنه يزيد في الطول.
بينما تواجه السوائل، والغازات زيادة في الحجم في جميع الحالات الثلاث، ويحدث التمدد الحراري استجابةً لارتفاع درجات الحرارة.
