|
|
ما هي وحدة قياس الحرارة |
الحرارة
تتكون أي ماده من جزيئات والجزيء هو اصغر جزء من المادة فمثلا من المعروف ان الماء يتكون من اكسجين وهيدروجين فاذا تم تفتيت قطرة مياه إلـى نقط صغيرة وتم تفتيت نقطة من هذه النقط إلى نقط اصغر وهكذا ففي النهاية اصغر نقطة ماء يمكن الوصول إليها تسمى جزئ الماء بحيث إذا ثم تفتيت جزئ الماء ينحل إلى عنصريه الأكسجين والهيدروجين والجزيئات دائما تتحرك بجانب بعضها.والحرارة هي أحد صور الطاقة وهى تعبر عن حالة حركة جزيئات المادة، و الحرارة هي شكل الطاقة التي تنتقل من الجسم الساخن إلى الجسم البارد. ووحدة قياس الحرارة هي الجول.
الطاقة الحرارية
تعرف الطاقة عموما بأنها: القدرة على العمل، ولها أشكال كثيرة، مثل: الطاقة الحرارية، والطاقة الحركية، والطاقة الميكانيكية، وغيرها كثير من أشكال الطاقة، وتمتاز الطاقة بإمكانية التحول من شكل إلى شكل آخر، وتعرف الطاقة الحرارية بأنها شكل من أشكال الطاقة، ينتج عنها تغير في درجة الحرارة زيادة أو نقصانا.
كمية الحرارة
هي كمية حركة جزيئات المادة أي عدد الجزيئات وسرعتها فعندما تكون كمية حركة جزيئات
مادة اكبر من كمية حركة جزيئات مادة أخرى فهذا يعنى أن المادة الأولى بها طاقة اكبر
من المادة الثانية وتسمي هذه الطاقة بالطاقة الحرارية.
وحدة قياس الحرارة
بمعني ان مقدار الطاقة الحرارية المكتسبة أو المفقودة يسمى كمية الحرارة،
والوحدة المستعملة لقياس كمية الحرارة في النظام المتري العالمي SI هي الجول J
، ولكن الجول وحدة صغيرة جدا للحرارة، ففي مجال التبريد يستعمل الكيلو جول ،
والكيلو جول يساوي ١٠٠٠ جول، والوحدة المستعملة لقياس كمية الحرارة في النظام
الإنجليزي هي الوحدة الحرارية البريطانية، ويرمز إليها بالأحرف (BTU).
وتعرف الو حدة الحرارية البريطانية بأنها كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة رطل واحد من الماء درجة فهرنهايتية واحدة أو خفضها كذلك. وفي الأحمال الحرارية العالية، تستعمل و حدة عملية تسمى الثيرم، والثيرم يساوي 100000وحدة حرارية بريطانية، وهناك وحدة مترية أخرى هي الكالوري (السعر).
ويعرف الكالوري بأنه كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة واحد غرام من
الماء درجة مئوية واحدة أو خفضها كذلك، لكن الكالوري والوحدة الحرارية
البريطانية تعدان من الوحدات الصغيرة؛ لذلك فهي لا تستعمل كثيرا من
الناحية العملية، فمعظم الحسابات في المجالات الهندسية تستعمل الكيلو
كالوري، وطن التبريد.
ويعرف طن التبريد (TOR) بأنه: كمية الحرارة التي
يمتصها طن واحد من الجليد الصلب ليتحول إلى ماء سائل بثبوت درجة حرارته
عند الصفر المئوي خلال 24 ساعة، أو هو كمية الحرارة اللازمة لتجميد
1000 كغ من الماء، وهي تعادل (3.5169) كيلو واط، وقد جاء هذا التعبير من طريقة التبريد الأولى البدائية
والمتمثلة بقطع الجليد في فصل الشتاء وتخزينه معزولا؛ لاستعماله في فصل
الصيف، إذ لم يعرف التبريد الصناعي في ذلك الوقت.
درجة الحرارة ووحدة قياسها
درجة الحرارة هي تعيير عن سرعة جزيئات المادة وهى تختلف تماما عن كمية الحرارة السابق شرحها فـإذا تم تسخين كوب من الماء حتى 70 درجه مثلا وتم تسخين خزان كبير من الماء لدرجه 50 درجه ،فمع ان درجه الحرارة في الكوب اكبر من درجة الحرارة في الخزان إلا أن كمية الحرارة التي دخلت للخزان تكون أكثر بكثير من التي دخلت للكوب الصغير حيث إن جزيئات الماء في الكوب اقل من جزيئات الماء في الخزان أي أن كمية حركة الجزيئات في الكوب اقل من كمية حركة جزيئات الخزان نظرا لفرق عدد الجزيئات بينهما ولكن سرعة الجزيئات في الكوب تكون اكبر من سرعة الجزيئات في الخزان وهذا ما يسمى بدرجة الحرارة .
ويجب ملاحظة ان الحرارة عبارة عن نقل للطاقة الحرارية ناتج عن اختلاف
درجة الحرارة بين الجزيئات.
ويمكن تعريف درجة الحرارة بأنها المؤشر أو المستوى الذي يبين حالة الجسم الحرارية من حيث انتقال الحرارة منه أو إليه إذا تلامس مع جسم آخر.
وتقاس درجة الحرارة بالدرجة المئوية C في النظام الفرنسي وهو الأكثر انتشارا
( أنديرز سلزيوس سويدي ادخل التدريج المئوي عام 1742 ) أو بالدرجة الفهرنهيتF
في النظام الإنجليزي ( دانيل جبرائيل فهرنهيت Daniel Fahrenheit الماني
ولد في 1686 وتوفى في 1736 ).
خاتمه
تنتقل الحرارة من المادة ذات درجة الحرارة الأكبر إلى المادة ذات درجة
الحرارة الأقل وتتوقف عملية الانتقال بين المادتين عندما تتساوى المادتان في
درجة الحرارة وتسمى هذه الحالة (حالة الاتزان أو الاستقرار) الحراري ويلاحظ
أن عملية انتقال الحرارة لا تعتمد على كمية الحرارة أو (كتلة
الجسم) ولكن تعتمد على مستوى الحرارة والذي يعرف بدرجة الحرارة.
المصدر الرئيسي للموضوع كتاب أفكار التبريد والتكييف للمهندس اميل فتح الله.