يشرح هذا المقال ما هو علم الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، سوف تكتشف كيف يختلف علم الحرارة عن فروع الفيزياء الأخرى المماثلة (الديناميكا الحرارية، وقياس الحرارة، وقياس السعرات الحرارية، وما إلى ذلك).
ما هو علم الحرارة؟
علم الحرارة هو فرع الفيزياء الذي يدرس الحرارة وتأثيراتها على المادة. بمعنى آخر، علم الحرارة هو جزء من الفيزياء الذي يحلل التفاعلات بين الحرارة والأجسام الأخرى.
من الناحية اللغوية، يأتي مصطلح علم الحرارة من الكلمات اليونانية ثيرمو ، والتي تعني الحرارة، ولوجيا ، والتي تعني الدراسة. لذلك يشير علم الحرارة إلى دراسة الحرارة.
على الرغم من أن كلمة علم الحرارة تذكرنا بدرجة الحرارة، ضع في اعتبارك أن درجة الحرارة والحرارة مفهومان مختلفان. تُعرف الحرارة بأنها تبادل الطاقة بين الأجسام، بينما تمثل درجة الحرارة زخم جزيئات الجسم.
وتجدر الإشارة إلى أن علم الحرارة ليس مثل قياس الحرارة، ولا الديناميكا الحرارية، ولا قياس السعرات الحرارية، ولا التصوير الحراري. يتم شرح الاختلافات بين هذه الفروع من العلوم أدناه.
الفرق بين علم الحرارة وقياس الحرارة
الفرق بين علم الحرارة وقياس الحرارة يكمن في الكمية التي يدرسونها. يدرس علم الحرارة تأثير الحرارة على الجسم، إلا أن قياس الحرارة هو المسؤول عن قياس درجة حرارة الجسم.
لذلك، من الشائع جدًا استخدام مقياس الحرارة في قياس الحرارة، لأنه أداة تستخدم لقياس درجة الحرارة. لكن في علم الحرارة، يُستخدم مقياس الحرارة بشكل أقل لأنه لا يعطي كمية الحرارة المتبادلة؛ يمكن استخدامه بشكل غير مباشر لإجراء حسابات درجات الحرارة.
الفرق بين علم الحرارة والديناميكا الحرارية
يكمن الفرق بين علم الحرارة والديناميكا الحرارية في التفاعل مع الحرارة التي يقومون بتحليلها. علم الحرارة هو المسؤول عن دراسة تأثير الحرارة على الأجسام، بينما تدرس الديناميكا الحرارية نتيجة التفاعل بين الحرارة وأنواع الطاقة الأخرى.
على سبيل المثال، تدرس الديناميكا الحرارية عمليات نقل الحرارة وكيفية استخدام العمل الناتج عن هذا النوع من الطاقة.
في الهندسة، نقوم عمومًا بإجراء دراسات ديناميكية حرارية أكثر من الدراسات الحرارية، لأنه من وجهة نظر فنية، من المثير للاهتمام الاستفادة من نقل الحرارة.
الفرق بين علم الحرارة والسعرات الحرارية
الفرق بين علم الحرارة وقياس السعرات الحرارية هو الخاصية التي يدرسونها فيما يتعلق بالحرارة. ويحلل علم الحرارة تأثير الحرارة على المادة، بينما يدرس قياس السعرات الحرارية انتقال الحرارة المرتبط بالتغيرات في حالة الأجسام.
الأداة المخبرية المميزة لقياس السعرات الحرارية هي المسعر، والذي يستخدم لقياس كمية الحرارة الموردة إلى النظام أو التي يستقبلها.
الفرق بين علم الحرارة والتصوير الحراري
الفرق بين علم الحرارة والتصوير الحراري هو أن علم الحرارة يقوم بتحليل تأثيرات الحرارة على الأجسام، أما التصوير الحراري فهو مخصص لقياس درجة حرارة الأجسام دون الحاجة إلى الاتصال الجسدي.
التطبيق النموذجي للتصوير الحراري هو الصور ذات الألوان المختلفة التي تحاول وصف درجة حرارة كل كائن في الصورة، بحيث يمثل كل لون درجة حرارة مختلفة. وبهذا المعنى، فإن التصوير الحراري له استخدامات عديدة في الهندسة.