گرما (Heat)

در گذشته فلاسفه بر این باور بودند که گرما سیالی نامرئی است که از جسم گرم به سوی جسم سرد جریان می یابد و برای این سیال اصطلاح کالری (Calorie) به کار می بردند.

پس از گذشت سال ها و بعد از ارائه نظریه جنبش مولکولی مواد ( The kinetic molecular theory of matter) ، تعریف دیگری برای گرما مورد قبول قرار گرفت.

نظریه جنبش مولوکولی می گوید:  

1- اجسام از ذرات ریز به نام مولکول تشکیل شده اند.
2- مولکول ها انرژی جنبشی و پتانسیل دارند.
3- گرما مجموع انرژی پتانسیل و جنبشی مولکول هاست.

مولکول های مواد همواره در جنش و حرکت هستند بدن ترتیب دارای انرژی جنشی (Kinetic Energy) هستند. از طرفی بواسطه موقعیت قرارگیری آنها نسبت به یکدیگر همواره تحت نیروی بین مولکولی قرار دارند که به آن انرژی پتاسیل برهمکنش بین مولکولی می گویند. (potential energy)

بر طبق نظریه جنبش مولکولی:

گرمای هر ماده برابر مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل مولکول های آن ماده است.

بدین ترتیب هرگاه ماده ای را گرم کنیم، در حقیقت انرژی جنبشی و پتانسیل مولکول های آن را افزایش داده ایم و گرمای منتقل شده به ماده در قالب این دو نوع انرژی در مولکول های آن ماده ذخیره می شود.

انتقال گرما Heat Transfer

گرما بعنوان صورتی از انرژی، قابلیت انتقال از ماده ای به ماده دیگر دارد و شرط انتقال گرما بین مواد اختلاف دمای بین آنهاست.

واحد اندازه گیری گرما

واحد سنجش گرما در سیستم بین المللی SI همان واجد انرژی “ژول” (J- Joule) است.

واحد پرکاربرد دیگر کالری (Calorie) است. یک کالری  مقدار گرمایی است که اگر به یک گرم آب (آب با دمای 14.5 درجه سانتیگراد) داده شود تا دمای آن به مقدار یک درجه سانتیگراد افزایش یابد. یک کالری تقریبا برابر با 4.184 ژول می‌باشد.

 کالري واحد گرمایی کوچکی است بنابراین از بسته های 1000 تایی آن استفاده می شود که به آن کیلوکالری (Kcal) می گویند و برابر است با مقدار گرمایی که به یک کیلوگرم آب داده می شود تا دمای آن یک درجه سانتیگراد افزایش یابد. بدین ترتیب یک کیلو کالری برابر 4184 ژول است.

یکی دیگر از واحد های گرما  که واحد بریتانیایی گرماست British thermal Unit نامیده می شود که به اختصار به آن BTU گفته می شود و  یک واحد حرارتی در سیستم انگلیسی بوده و عبارت است از مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش درجه حرارت یک پوند آب به میزان یک درجه فارنهایت.

نویسنده: مسعود خانی بختیاری

منابع: کتابهای آموزشی دوره متوسطه، سایت های اینترنتی