مفهوم الحرارة والطاقة الحرارية ودرجة الحرارة

( الحــرارة – الــطــاقة – درجــــــة الحــرارة )


• الحـــرارة : صورة من صور الطاقة المتولدة من التـفـاعـل الكيميائي أو النووي أو بـذل الشغــل الميكانيكي وتحــدد الطــاقة الداخـلية لجـزيئات الجسـم(التي بانتقالها له تزيد منها)
• تهتز جــزيئات المـادة حـول مواضع اتزانها الأصلية( الجوامــد) بتردد معـين وسعـة اهتزازة معـينة وبالتالي يكون لجزيئاتها طــاقة وضع وطـاقة حـركة
• الطاقة الداخلية لجـسم:هي مجموع طـاقـتي الوضـع والحـركة لجزيئات مادة الجسم
• ممـا تـنشأ طـاقـتي الوضـع والحــركة لجـزيئـات مـادة الجســــم؟
• طــاقة الوضـع : من قـوى التجــاذب بين جزيئات مــادة الجـســـم ( قـوى فـــاندرفــال )
• طـاقـة الحـركـة : من اهتزاز جـزيـئات المـادة بسرعة معـينة حـــول مواضــع ســكونها
• العــلاقـة بين الــطــاقة الــداخــلية ودرجــــــة الحـــرارة :
*بـإكـساب الجسم طـاقة حرارية: تـزداد سعـة اهـتزازة الجزيئات وتتباعـد وبالتالي تزداد ســرعـة الجزيئات وتزداد طاقة الحركة لجزيئاتها وتبعـاً لذلك تزداد الطاقة الداخلية للمادة وترتفع درجـة الحـرارة للجسم- والعـكس صحيح إذا فـقـد الجسم طــاقة حــرارية
إذًا درجـــة الحــرارة تعـتـبر مقياســـــًا للــطـاقـة الــداخــلية لـجــزيئات الجـســـــم
لاحــــظ : *في حالة الغــازات يهمــل التغـير في طاقة الوضـع لصــغـر قيمتـه بالنسبـة للتغـير الكبير في طــاقة حـركة الجزيئات
أي أن : درجة الحــرارة : لغـاز تعـبر عـن متوســط طــاقة حـركة جـزيئاته
• تعــريـف درجـة الحـرارة : هي خاصية تحــدد انـتقـال الحــرارة بين النظـام(المادة) والوسط المحيط – أو بمفهـوم أخـر: هي الخاصية التي يمكن بها الحكم عـلى هــذا النظــام من حيث كونه في حالة اتـزان حـراري أو عــدم اتـزان حـراري مع الوسط المحيـط
• النـظام الحراري: هـو مجموعــة من الجزيئات يتم تتبعــها لرصـد ما يحـدث من تغـير في طاقـتها الداخـلية
• المـبدأ المستخـدم في قـياس درجـة الحـرارة : -
إذا كان النظامان (ا) ،(ب) كل عـلى حـده في حـالة اتزان حـراري مع نظـام ثـالـث( جـ) يكون النظامان(ا)،(ب) في حالة إتـزان حـراري أحـدهما مع الأخــر والنظام الثالث (جـ) الذي يمكن به مقاـرنة النظـامـين ( ا) ، (ب) قــد يكون الـترمـومتر 0


*أساس عـمـل الترمومترات: تغير الخواص الفـيزيائية بانتظـام مع تغـير درجة الحـرارة
*الفـكـرة العــلمية التي يعـتمـد عـليها عـمـل الـترمـومـترات ( يتحـدد الترمومتر باختـيار)
1- المــادة الــترمـومـترية 2- خــاصية فـيزيائية لهذه المادة تتغــير بانتظـام مع تغـير درجـة الحـرارة
3- تحــديد نقـطــتين ثـابتـتـين (ســفـلى وعــليا )
* أنـــواع الـترمـومـترات:- 1- تـرمـومتر السوائل مـثـل الترمومتر الزئـبقي أو الكحــولي
2- الـترمـومتر الغــازي مـثل الترمومتر الغـازي ذي الحجـم الـثابـت ( جهـاز جولي)
3- الـترمـومـتر الــبلاتـيني