العوامل المحددة للطاقة الحرارية
تعبر الطاقة الحرارية (بالإنجليزية: Thermal energy) عن الطاقة الكامنة في النظام الفيزيائي بين جزيئاته، إذ إن انتقال هذه الطاقة بين الجزيئات يعطي الحرارة (بالإنجليزية: Heat) وهي التي تعكس الطاقة الحركية لدى الجزيئات والتصادمات فيما بينها،[١] وتعتمد الطاقة الحرارية لأي نظام على بعض العوامل، وفيما يلي توضيح لها:
درجة الحرارة
تؤثر درجة الحرارة بشكل أساسي على الطاقة الحركية لدى الجزيئات، ولذلك فإن ارتفاع درجات الحرارة يزيد من الطاقة الحرارية لها، ويزيد من إمكانية تبادل هذه الحرارة بين الجزيئات، فعلى سبيل المثال، عند إذابة الثلج، يتم رفع درجات الحرارة، وهذا يزيد من الطاقة الحركية لدى جزيئات الماء، ولهذا فإنها في الحالة السائلة، وبعد إذابتها تمتلك طاقة حرارية أعلى تنعكس بقدرتها الأكثر سلاسة على الحركة والتدفق.[٢]
الحرارة النوعية
الحرارة النوعية هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة جسم تبلغ واحد جرام أو كيلوجرام درجة مئوية واحدة فقط، وهي خاصية تختلف من عنصر إلى آخر، حيث تختلف كمية الحرارة اللازمة لزيادة الطاقة الحرارية للمادة تبعاً لنوعها، ومن الجدير بالذكر، أن الطاقة الحرارية للمادة تعتمد على الحرارة النوعية لها، كما أنها تعتبر صفة خاصة بنوع المادة أو بالعنصر تحديداً، ولا تتأثر بكميته أو كتلته، فهي خاصية أساسية لتمييز العناصر عن بعضها بعضاً.[٣]
السعة الحرارية
السعة الحرارية هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة أي نظام بمعدل درجة مئوية واحدة، وهي تعتمد على نوع المادة في النظام، وتؤثر على الطاقة الحرارية الكامنة فيه، ومن الجدير بالذكر، أن هذه الخاصية تتأثر بكتلة المادة، فهي خاصية كمية، على سبيل المثال، مادتان تتكونان من نفس العنصر، إلا أن أنهما تختلفان في الكتلة، لكل منهما سعة حرارية مختلفة، حيث أن السعة الحرارية تزداد بازدياد الكتلة، وبالتالي تزيد من الطاقة الحرارية الكامنة في المادة.[٣]
كتلة المادة
بما أن الطاقة الحرارية هي الطاقة الكامنة في نظام فيزيائي معين، وهي أيضاً تعبر عن قدرة الجزيئات في النظام على الحركة، ولذلك، فإنه بازدياد عدد الجزيئات، تزداد كتلة المادة، وبالتالي تزداد الطاقة الحرارية في النظام كاملاً، ولهذا تؤثر الكتلة على الطاقة الحرارية للنظام أو الجسم.[٤]
الحالة الفيزيائية للمادة
تؤثر الحالة الفيزيائية للمادة بشكل مباشر على طاقتها الحرارية، ويمكن توضيح ذلك من خلال أنه يلزم رفع درجات الحرارة لأي مادة لتحويلها من حالة إلى أخرى، أي يلزم إعطاء الجزيئات طاقة حركية كافية للتحول من حالة فيزيائية إلى أخرى، وبالتالي فإنه باختلاف مستويات الطاقة الحركية بين المواد الصلبة والسائلة والغازية، تختلف طاقاتها الحرارية الكامنة أيضاً، ومن الجدير بالذكر، أن الحالة الفزيائية تؤثر على طبيعة انتقال الحرارة من جزيء إلى آخر، حيث أنها تنتقل خلال المواد الصلبة بالتوصيل فقط، أما في المواد السائلة والغازية، فإن الحرارة تنتقل بالتيارات، والتي تعبر عن طاقة حرارية أعلى.[٥]
المراجع
- ↑ "what-is-thermal-energy", khanacademy, Retrieved 28/10/2022. Edited.
- ↑ "temperature-and-thermal-energy", openstax., Retrieved 28/10/2022. Edited.
- ^ أ ب "heat-specific-heat-and-heat-transfer", openstax., Retrieved 28/10/2022. Edited.
- ↑ "how-does-the-mass-of-an-object-affect-thermal-energy", sage-advices, Retrieved 28/10/2022. Edited.
- ↑ "energy-transfers-and-transformations", education.nationalgeographic, Retrieved 28/10/2022. Edited.
