كتب: محمد صبحي
يستخدم الإنسان في جميع أمور حياته الحرارة المنبعثة من الشمس أو النار أو غيرها من المصادر الأخرى، مثل الطبخ والتدفئة والصناعات وتش الآلات، والحرارة هي أحد عناصر الطقس والمناخ، حيث أنها تؤثر في الحيوانات والنباتات وفي العناصر الأخرى غير الحيّة في الطبيعة، وتؤثر أيضا في الإنسان بصورٍ مختلفة، ولأن الحرارة لها أهمية كبيرة يجب التعرف على خصائصها والمقدرة على التفريق بينها وبين درجة الحرارة.
إن الطاقة الحرارية هي أحد أشكال الطاقة الموجودة بصور مختلفة في الكون، وتعبّر عن الطاقة الداخلية للأجسام، حيث أنها تظهرعلى شكل حر كامنةٍ، وهي كمية الحرارة اللازمة لتحويل المادة من حالةٍ إلى أخرى محسوسة تؤثر في تغيير درجة حرارة المادة، وتنتقل الطاقة الحرارية بين الأجسام على شكل حرارةٍ، بسبب وجود فرق في درجة الحرارة بين الأجسام وبثلاث طرق وهي التوصيل، والحث، والإشعاع.
إن درجة الحرارة هي المقياس الذي يتمّ من خلاله تحديد حرارة الأجسام في حياتنا اليومية والعلوم على وجه التحديد، حيث أن العلوم تتصف بالدقة ولهذا لا يمكن الاعتماد فيها على مصطلحاتٍ كساخنٍ وباردٍ والتي تختلف من شخصٍ لآخر، ولكن نعتمد على المقاييس المئوية لدرجات الحرارة والتي من أشهراها درجة الحرارة المئوية والفهرنهايت والكلفن، وتشكل هذه الدرجات طريقةً دقيقةً للتواصل سواءً في العلوم أو الطبخ أو الطقس أو غيرها، والعلاقة بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة يمكن معرفتها عن طريق التجربة، التي نهدف منها إلى معرفة كمية الطاقة التي تلزم لرفع درجة حرارة مادتين مختلفتين متساويتين في الكتلة لدرجة حرارةٍ معينةٍ وتختلف بشكلٍ كبيرٍ جداً، فعلى سبيل المثال نحتاج تسعة أضعاف الطاقة لرفع درجة حرارة كيلوغرامٍ واحدٍ من الماء من عشرين إلى ثلاثين درجةً مئوية عند مقارنتها برفع كيلوغرامٍ واحدٍ من الحديد بالمقدار نفسه.
تعرف بالحرارة النوعية للمقارنة بين قدرة المواد على حفظ الطاقة، بحيث يتمّ تعريف الحرارة النوعية بأنّها مقدار الطاقة التي تلزم لرفع درجة حرارة كيلوغرامٍ واحدٍ من المادة بمقدار درجةٍ مئويةٍ واحدة، وتختلف الحرارة النوعية للمواد المختلفة نتيجةً لاختلاف تركيب المواد وترابط الذرات فيها.