درجة الحرارة
تعتبر الحرارة نوعاً من الطاقة التي نواجهها يوميًا، سواء وعينا بذلك أم لم نكن. كغيرها من أنواع الطاقة، هناك مقاييس متعددة تُستخدم لتحديد كميتها. تُقاس الحرارة بواسطة درجة الحرارة، التي تعكس مدى سخونة أو برودة الأجسام المختلفة، مما يُعبر عن كمية الطاقة الحرارية الموجودة فيها وحركة الجزيئات نتيجة لذلك. توجد عدة وحدات لقياس درجة الحرارة، تُستخدم وفقًا للغرض أو البلد، ومن أبرزها وحدات السيلسيوس (درجة مئوية) والفهرنهايت والكلفن.
مقياس درجة الحرارة
يمثل السيلسيوس المقياس الأكثر استخداماً في العديد من دول العالم في الحياة اليومية، بينما يُعتبر الفهرنهايت هو وحدة قياس درجة الحرارة الرئيسية في الولايات المتحدة الأمريكية. أما الكلفن، المعروف أيضًا بدرجة الحرارة المطلقة، فهو الوحدة المعتمدة ضمن النظام الدولي والتي تُستخدم بشكل رئيسي في الأغراض العلمية. وفقًا للنظريات العلمية، تعتبر أدنى درجة حرارة ممكنة هي الصفر المطلق، الذي يُعادل 0 كلفن، أو -273.15 سيلسيوس و-459.67 فهرنهايت. لم يتمكن أي إنسان حتى الآن من الوصول إلى هذه الحالة أو العثور على مادة في الكون عند هذه الدرجة، حيث يُمثل الصفر المطلق درجة الحرارة التي تتوقف عندها حركة الجزيئات.
تختلف وحدات قياس درجات الحرارة عن بعضها البعض بناءً على نقطتين رئيسيتين هما: الحدود التي يتم عندها تحديد الصفر، ودرجة الزيادة في هذه الوحدات. على سبيل المثال، تُعتبر درجة الصفر في وحدة السيلسيوس هي نقطة تجمد الماء تحت الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر، بينما تُعادل درجة تجمد الماء في الفهرنهايت 32 درجة.
انتقال درجة الحرارة
تستمر درجة الحرارة في التغير المستمر في الأجسام نتيجة انتقال الطاقة الحرارية بينها. عندما يفقد الجسم الأكثر سخونة الطاقة الحرارية إلى الجسم الأبرد، تنخفض درجة الحرارة وفقًا لذلك، والعكس صحيح. عادةً ما يتعذر على درجة حرارة الأجسام الثبات دون وجود مصدر للحرارة يُعوض الطاقة المفقودة. حتى في هذه الحالات، يحدث تذبذب بسيط في الدرجات. على سبيل المثال، يُعتبر جسم الإنسان السليم من الأجسام التي تحافظ على درجة حرارة ثابتة، حيث تُعادل درجة حرارة الإنسان السليم 37 درجة مئوية، حيث يعوض الجسم الطاقة المفقودة أثناء الانتقال الحراري من خلال إنتاج الطاقة مجددًا عبر حرق الغذاء في خلاياه من خلال عملية الأيض.
تطبيقات لدرجة الحرارة
تُستخدم درجة الحرارة في مجالات علمية متعددة وتعتبر من أهم الوحدات في مجالات الفيزياء والكيمياء والهندسة والطب. تؤثر درجة الحرارة على العديد من الظواهر الطبيعية، حيث تتغير خصائص المواد بتغير درجات الحرارة، لذلك تُستخدم بشكل متكرر في المعادلات العلمية. بالإضافة إلى ذلك، يتابع الجميع تفاصيل درجة الحرارة بشكل يومي لمعرف أحوال الطقس، مما يؤثر على قراراتنا اليومية مثل كمية الملابس التي نرتديها وغيرها من الأمور.