ما هي درجة الحرارة؟
تُعرف درجة الحرارة (بالإنجليزية: Temperature) بأنها مقياس يُستخدم لتحديد مستوى البرودة أو السخونة أو الطاقة الحرارية التي تتدفق داخل جسم معين، حيث تسير الطاقة عادةً من الجسم الأكثر سخونة نحو الجسم الأكثر برودة. من المهم الإشارة إلى أن درجة حرارة النظام لا تعكس بالضرورة كمية الطاقة المخزنة فيه. على سبيل المثال، درجة حرارة عود الثقاب الملتهب أعلى بكثير من درجة حرارة جبل جليدي، إلا أن الطاقة الحرارية الكلية الموجودة في الجليد تفوق بكثير تلك الموجودة في عود الثقاب.
كيفية قياس درجة الحرارة
يمكن قياس درجة الحرارة بواسطة أجهزة متخصصة تقيس الطاقة الحرارية لجزيئات المادة. عند ارتفاع درجة الحرارة، تزداد حركة الجزيئات، مما يؤدي إلى زيادة حجم أو مساحة تلك المادة نتيجة التمدد. تُستخدم أدوات خاصة لقياس درجة الحرارة بطرق غير مباشرة من خلال تمدد المادة، ويدعى هذا النوع من الأجهزة بـ “موازين الحرارة”. من بين هذه الأجهزة، هناك ميزان الحرارة الزئبقي، وهو أنبوب زجاجي رفيع يحتوي على كمية صغيرة من الزئبق، حيث يعتمد على خاصية التمدد الحراري نتيجة ارتفاع الحرارة. مع زيادة درجة الحرارة، يتمدد الزئبق ويظهر ذلك على الميزان. تُقسم وحدات قياس درجة الحرارة إلى ثلاث وحدات رئيسية كالتالي:
- **فهرنهايت**: (بالإنجليزية: Fahrenheit) يُرمز له بـ F (ف)، حيث تُعتبر درجة 212 فهرنهايت هي درجة غليان الماء، ودرجة 32 فهرنهايت تمثل نقطة تجمده. تم اكتشافه بواسطة العالم دانيال غابرييل فهرنهايت الذي حدد درجات الحرارة الطبيعية للجسم وللماء عبر غمس ميزانه في خليط من الثلج والملح.
- **سيلسيوس**: (بالإنجليزية: Celsius) يُرمز لها بـ C (س)، وهي من المقاييس الأكثر شيوعًا والمعروفة بالمقياس المئوي؛ حيث تعادل درجة تجمد الماء 0 درجة مئوية، بينما تبلغ درجة غليانه 100 درجة مئوية، مما يجعل استخدامها أسهل نظرًا للاعتماد على نقطتي التجمد والغليان كمقياس ثابت. تم تطوير هذا المقياس بواسطة العالم السويدي أندرس سليسيوس. كما يمكن التحويل من فهرنهايت إلى سيلسيوس باستخدام المعادلة التالية: الدرجة بالسيلسيوس = 5/9 (الدرجة بالفهرنهايت – 32).
- **كلفن**: (بالإنجليزية: Kelvin) يُرمز له بـ K (ك)، وتُقاس درجة الحرارة بناءً على الصفر المطلق. يمكن التحويل من كلفن إلى مئوية باستخدام المعادلة التالية: درجة الحرارة بالكلفن = درجة الحرارة بالسيلسيوس – 273.15، وقد تم اكتشاف هذا المقياس من قبل العالم الفيزيائي وليام طومسون المعروف بلقب البارون كلفن.
الفرق بين درجة الحرارة والحرارة
على الرغم من العلاقة بين مفهومي درجة الحرارة والحرارة، إلا أنهما يختلفان. يمكن توضيحهما كالتالي:
- **درجة الحرارة**: تمثل مقدار الطاقة الداخلية لنظام معين.
- **الحرارة**: تشير إلى كيفية انتقال الطاقة من جسم أو نظام إلى آخر، وكذلك الطريقة التي يتم بها رفع أو خفض درجة حرارة نظام معين من خلال تفاعله مع نظام آخر.
نصائح للحصول على نتائج دقيقة عند قياس درجة الحرارة
هناك مجموعة من النصائح التي يمكن اتباعها لتحسين دقة قياس درجة الحرارة، ومنها:
- استخدام ميزان حرارة عالي الجودة.
- تنظيف طرف ميزان الحرارة بعد قراءة التعليمات لتحقيق نتائج دقيقة.
- تجنب حركة اللسان عند قياس درجة الحرارة من الفم، حيث قد تؤثر هذه الحركة على القراءة.
- التأكد من جفاف الإبط قبل قياس درجة الحرارة بهذا الطريق.
- الانتظار لمدة 20 دقيقة بعد تناول الأطعمة الباردة أو الساخنة لضمان دقة النتائج.