الطاقة الحرارية

الطاقة الحرارية

• الطاقة الحرارية تساوي مجموع طاقتي الحركة والوضع، مما يوضح توازن الطاقة في الأنظمة.
• كلما زادت طاقة حركة الجسيمات، زادت درجة الحرارة؛ فهناك علاقة مباشرة بينهما.
• درجة الحرارة تعكس متوسط طاقة الحركة لجسيمات المادة وتقاس بمقاييس مختلفة مثل سليزي، فهرنهايت وكلفن.
• لقياس درجة كلفن، يتم جمع 273 مع درجة سليزي.

انتقال الحرارة

• الحرارة هي انتقال الطاقة الحرارية من الأجسام الساخنة إلى الأجسام الباردة.
• طرق انتقال الطاقة الحرارية:
  • التوصيل: يحدث عند ملامسة جسم ساخن لجسم بارد مما يؤدي لنقل الحرارة.
  • الحمل الحراري: يحدث في الغازات والسوائل مثل تيارات الماء الساخن في المحيط.
  • الإشعاع: انتقال الحرارة من خلال الموجات الكهرومغناطيسية، مثل انتقال الحرارة إلى الأجسام عبر الفضاء.

سلوك المادة

• تتمدد المادة عند السخونة وتنكمش عند البرودة، مما يؤثر على كثافتها.
• مثال على ذلك هو صعود المناطيد في الهواء نتيجة لتمدد الهواء؛ إذ تقل كثافته فيرتفع للأعلى.

الخصائص الحرارية للمواد

• المواد الموصلة تمتاز بأنها ذات حرارة نوعية صغيرة، مما يعني أنها تحتاج إلى طاقة أقل لتسخينها.
• المواد العازلة لها حرارة نوعية كبيرة، مما يجعلها تحتفظ بالحرارة لفترة أطول.

التطبيقات العملية

• المحرك الحراري يقوم بتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية ثم إلى طاقة ميكانيكية.
• الثلاجات تستخدم سوائل مبردة لنقل البرودة إلى الطعام للحفاظ على جودته.
• أجهزة التسخين، مثل آلات صنع القهوة وسخانات الماء، تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية.

تتناول هذه الفقرة مفهوم الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة، وكيفية قياسها باستخدام المقاييس المختلفة. كما تستعرض طرق انتقال الطاقة الحرارية مثل التوصيل والحمل الحراري والإشعاع. استعد للاختبار على هذه المفاهيم الأساسية في علم الفيزياء.