الفرق بين درجة الحرارة والطاقة الحرارية

درجة الحرارة

الحرارة هي إحدى الأمور الهامّة لوجودِ الحياة والطّبيعة من حولنا، والتي لولاها لما استطاعتِ الكائنات الحيّة العيشَ على سطح كوكبِ الأرض، وقد عرّف الإنسانُ الحرارةِ منذ نشأته بالفطرة، ووجد الطرق ووسائل لتوليدها كإشعالِ النّيران من أجلِ توليد الحرارة أو استخدامِ الماء من أجل التّبريد والتخلّص منها.

تطوّرت معرفةُ الإنسانِ بالحرارة مع الزّمن حتى أصبحتْ في عصرنا الحاليِّ علماً قائماً بذاته، يؤثّر على جوانبِ الحياة المختلفةِ وتلعبُ دوراً مهمّاً في التطور التكنولوجي والصناعيّ، بل إنّه يمكننا القولُ أنّه لولا العلومُ المتعلّقة بالحرارة ودراسة الإنسان للحرارة لما استطاع أن يحرز أيّ شكلٍ من أشكال التطوّر، أو أنْ يتحكّم بالطبيعة لصنع هذه الأجهزة التكنولوجيّة التي نراها من حولنا.

الفرق بين درجة الحرارة والطاقة الحرارية

بسبب التطوّر التكنولوجي والاعتماد الكبير على الحرارة أصبح الإنسان في حاجةٍ لنظامٍ يستطيع من خلاله تحديد الحرارة والتعامل معها بشكلٍ دقيقٍ جداً، فلم يعد وصف الحرارة بالسّاخن والبارد والمعتدل أمراً ممكناً في ظلّ التطوّر في العلوم، ولهذا ابتكر الإنسان عدداً من المقاييس على أساساتٍ مختلفةٍ من أجلِ تحديد حرارة الأجسام والمحيط من حولنا، وهي ما عُرفت بدرجة الحرارة، أمّا الطاقة الحراريّة فهي الحرارة نفسها، فعند توليدِ الحرارة على سبيل المثال فإنّك تولد طاقةً حرارية، التي يمكنك قياسُها باستخدام مقاييس الطّاقة نفسها، كالجول.

الحرارة النوعية

تعبّر درجة الحرارة عن مقدار الحرارة في الأجسام المختلفة، ولكنّ تساوي درجةِ الحرارة بين مادتيْن أو جسمين مختلفين لا يعني بالضرورة تساوي الطاقة الحرارية فيهما، حتى إنْ قمنا بأخذ كتلتين متساويتين من المادتين، فتسخينُ كيلوجرامٍ واحدٍ على سبيل المثال من الحديد يحتاج إلى نصف الطّاقة اللازمة لتسخين كيلوجرامين من الحديد، كما أنّ تسخين كيلوجرام واحدٍ من الحديد بدرجة مئويّة واحدة لا يحتاجُ إلى الطاقة نفسها التي يحتاجُها تسخين كيلوجرامٍ واحدٍ من الماء على سبيل المثال درجةً مئويةً واحدة.

يرجعُ السببُ في هذا إلى ما يعرفُ بالحرارة النوعيّة، وهي مقدار الطاقة الحراريّة اللازمة لرفع درجة حرارة جسمٍ ما درجةً مئويةً واحدة، وهي التي تختلف ما بين الأجسام المختلفة، ولهذا يحتاج رفع درجة حرارة كيلوجراماً من الماء من 20 درجةً مئويةً على سبيل المثال إلى 100 درجةٍ مئوية وقتاً أطول ممّا يحتاجه رفع درجة الحرارة لكيلوجرامٍ من الحديد من 20 درجةً مئويةً إلى 100 درجة، لأنّ مقدار الطاقة الحراريّة التي يجب أن تنتقل إلى الماء هي أكبر بكثير من تلك التي للحديد.

يرجع السبب في هذا إلى طبيعة بناء المادّة وقدرتها على توصيل الحرارة وعددٍ من العوامل الأخرى، وبسبب الحرارة النوعيّة للماء كثُر استخدامه في التّبريد لقدرته على استيعابِ كمياتٍ أكبر بكثير من الحرارة من العديد من الموادّ الأخرى قبل أن يسخن إلى حرارةٍ مرتفعة.