الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة 2025

الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة وهو من الأسئلة المهمة جداً التي يطرحها الطلاب في الفيزياء لأنها تستخدم على نطاق واسع لأنها تلعب دوراً هاماً في مجالات الحرارة والتكنولوجيا الميكانيكية والكيميائية والفيزيائية وعلم الفلك والعديد من المجالات الأخرى لأن لها علاقة وثيقة مع بعضها البعض، ولكن هناك فرق بينهما، حيث أن معرفة الحرارة اليوم أصبحت علماً في حد ذاته، فهي تؤثر على جوانب الحياة، كما أنها تلعب دوراً في التطور التكنولوجي والصناعي., في هذا المقال بقلم موقع مرجعي وسيتم توضيح الفرق بين درجة الحرارة والطاقة الحرارية، بالإضافة إلى أشكال انتقال الحرارة.

درجة الحرارة والطاقة الحرارية

تعتبر الحرارة من أهم الأشياء في الحياة من حولنا، لأنه بدون الحرارة لا تستطيع الكائنات الحية أن تعيش على سطح الأرض. عرفها الإنسان منذ نشأته وعمل على توليدها بإشعال النار ثم استخدام الماء لتبريدها أو التخلص منها. يتم شرح مفهومي درجة الحرارة والطاقة الحرارية أدناه:

درجة حرارة

درجة الحرارة هي كمية الطاقة الحرارية التي يخزنها الجسم. وهي أيضًا كمية فيزيائية تعبر عن برودة أو حرارة الأشياء. بالإضافة إلى ذلك فهو مؤشر لدرجة حركة الذرات في المادة بالدرجة المئوية أو الفهرنهايت أو الكلفن، إذ تسمى درجة الحرارة التي تنتهي عندها عند الحركة الحرارية للجزيئات بالصفر المطلق، لأنها تعتبر حالة تكون في الطبيعة غير موجود.(1)

الطاقة الحرارية

الطاقة الحركية هي الطاقة التي تأتي من المادة التي تهتز جزيئاتها وذراتها بسرعة بسبب ارتفاع درجة حرارتها، لأن هذه الذرات والجزيئات تتحرك باستمرار. عندما ترتفع درجة الحرارة بسبب تسخين المادة، تتحرك هذه الجزيئات بشكل أسرع وتتصادم مع بعضها البعض، مما يلخص هذه العملية. أي أنه مع زيادة درجة الحرارة، تزداد حركة الجزيئات في المادة، وبالتالي تُعرف الطاقة الحركية للقياس بالجول.(1)

أنظر أيضا: ارتفاع درجات الحرارة أحد أسباب مشكلة التصحر

الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة

ويعتقد أن هناك فرقا بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة صحيح أن درجة الحرارة هي متوسط ​​الطاقة الحرارية لجزيئات المادة، بينما الطاقة الحرارية هي مجموع الطاقات الكامنة والحركية لجميع جزيئات المادة. وتوصف العلاقة بين درجة الحرارة والطاقة الحرارية أيضًا بأنها علاقة مباشرة: فكلما زادت درجة الحرارة زادت الطاقة الحرارية والعكس صحيح. عندما ترتفع درجة حرارة المادة، تكتسب الجزيئات الموجودة فيها طاقة حركية كبيرة، وبالتالي تزداد سرعة حركة الجزيئات، مما يؤدي إلى تصادمها مع بعضها البعض وإنتاج الطاقة. والفرق بين الاثنين موضح بالتفصيل في الجدول التالي:(2)

أنظر أيضا: وتزداد درجة الحرارة كلما ارتفعنا عن سطح البحر حوالي 150 متراً.

حرارة محددة

درجة الحرارة تعبر عن كمية الحرارة الموجودة في الأجسام المختلفة. إذا كانت درجة الحرارة بين مادتين أو جسمين متساوية، فهذا لا يعني أن الطاقة الحرارية متساوية أيضًا، إذا أخذت كتلتين متساويتين من مادة ما وقمت بتسخين كيلوغرام واحد منها، على سبيل المثال، إذا اخترنا الحديد عند تسخين كيلو جرام من الحديد فهل هذا هو الحال؟ فهو يتطلب نصف الطاقة اللازمة لتسخين كيلوغرامين من الحديد، لكن تسخين كيلوغرام واحد من الحديد إلى درجة مئوية واحدة لا يتطلب نفس الطاقة التي يتطلبها تسخين كيلوغرام واحد من الماء إلى درجة مئوية واحدة. تسمى الحرارة النوعية أيضًا بكمية الطاقة الحرارية اللازمة لزيادة درجة حرارة الجسم بمقدار درجة مئوية واحدة. وهذا أيضاً يختلف بين الأجسام المختلفة حيث يتم رفع درجة الحرارة من 20 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، فهو يستغرق وقتاً أطول من رفع درجة حرارة كيلوغرام من الحديد من 20 إلى 100 درجة مئوية، وذلك نظراً لطبيعة بناء المادة، وقدرتها على التوصيل. الحرارة والعديد من العوامل الأخرى.(3)(4)

أنظر أيضا: درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة هي نقطة غليانها

ما هي أشكال انتقال الحرارة؟

يُعرف انتقال الحرارة بأنه انتقال الطاقة من الجسم الساخن إلى الجسم البارد لأن اختلاف درجة الحرارة بين جسمين يكون سبباً لانتقال الحرارة، ولكن بدون هذا الاختلاف لا يمكن أن يحدث انتقال درجة الحرارة وهناك ثلاث طرق لانتقال الحرارة بينهما الهيئات، ماذا لو سيتم شرحها على النحو التالي:(5)

• الحمل الحراري: هو انتقال الحرارة عبر وسط سائل مثل الماء أو الهواء. ينتقل السائل من مكان إلى آخر وبالتالي ينقل الحرارة أيضًا.
• الموصلية الحرارية: يتم إنشاؤه عن طريق نقل الطاقة الحرارية من جزيء إلى آخر من خلال الاتصال المباشر، ويتم إنشاؤه عن طريق تصادم الجزيئات مع بعضها البعض. يحدث التوصيل الحراري أيضًا في المواد السائلة والصلبة والغازية، ويعمل بشكل أفضل عندما تحتوي المواد على جزيئات بسيطة قريبة من بعضها البعض.
• الإشعاع الحراري: وهو الذي ينقل الحرارة عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية، وهو عكس الحمل الحراري أو التوصيل الحراري، لأنه لا يحتاج إلى نقل الحرارة عن طريق الإشعاع أو أي مادة مساعدة أخرى. ومثال ذلك: انتقال الحرارة من الشمس إلى الأرض.

أنظر أيضا: التغير الذي يحدث في الجليد مع تغير درجات الحرارة يسمى…

وبهذا الكم من المعلومات المهمة أنهينا هذا المقال الذي كان بعنوان الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة وبعد معرفة درجة الحرارة والطاقة الحرارية، شرحنا لكم أيضاً الفرق بينهما، وفي نهاية المقال تحدثنا عن أشكال انتقال الحرارة.