درس الحرارة والموازين الحرارية – العلوم الفيزيائية – السنة الثالثة إبتدائي – المنهاج الجزائري

الحرارة والموازين الحرارية

الحرارة شكل من أشكال الطاقة، ونستخدم الموازين الحرارية لقياس درجة الحرارة. في هذا الدرس سنتعرف على الحرارة وأنواع الموازين الحرارية.

مفهوم الحرارة ودرجة الحرارة

الحرارة هي الطاقة الحرارية الكلية للجسم (مجموع طاقة حركة جزيئاته). درجة الحرارة هي مقياس لمتوسط الطاقة الحركية للجزيئات. الفرق بينهما: إبريق كبير من الماء عند 50°C يحتوي على حرارة أكثر من كوب صغير عند نفس درجة الحرارة (لأن كمية الماء أكبر). تنتقل الحرارة دائماً من الجسم الأسخن إلى الجسم الأبرد. درجات الحرارة الشائعة: تجمد الماء 0°C، غليان الماء 100°C، درجة حرارة الجسم 37°C، حرارة الغرفة 20-25°C، حرارة الشمس السطحية 5500°C.

أنواع الموازين الحرارية

ميزان الحرارة الزئبقي: أنبوب زجاجي دقيق يحتوي على الزئبق الذي يتمدد بالتسخين ويرتفع في الأنبوب (دقيق لكنه خطر إذا انكسر). ميزان الحرارة الكحولي (ملون): مثل الزئبقي لكن يستخدم كحولاً ملوناً (أقل دقة لكن آمن). ميزان الحرارة الرقمي الإلكتروني: يعطي قراءة رقمية سريعة باستخدام حساس إلكتروني (ثرموكابل أو RTD). ميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء (الليزري): يقيس الحرارة عن بعد بدون ملامسة الجسم، يستخدم لقياس حرارة الجبهة في المستشفيات. ميزان الحرارة ثنائي المعدن (في المكاتب): شريطان معدنيتان مختلفتان تنثنيان بتغير الحرارة لتحريك المؤشر.

مقاييس درجة الحرارة

هناك ثلاثة مقاييس رئيسية: المقياس المئوي (سيلزيوس °C): يستخدم في معظم دول العالم، درجة تجمد الماء 0°C والغليان 100°C. مقياس فهرنهايت (°F): يستخدم في أمريكا، تجمد الماء 32°F والغليان 212°F. مقياس كلفن (K): المقياس العلمي المطلق، يبدأ من الصفر المطلق (-273°C) حيث تتوقف حركة الجزيئات. التحويل بين المقاييس: °F = (°C × 1.8) + 32، °C = (°F – 32) ÷ 1.8، K = °C + 273.

للمزيد من المعلومات، راجع درس القوى في الفيزياء ودرس الكهرباء: الدائرة الكهربائية.