گرما

گرما چیست ؟

انرژی جابجا شده از یک جسم به جسم دیگر را گرما میگویند . گرما یک فرآیند ترمودینامیکی است واز ویژگی های فیزیکی یک جسم بشمار نمی آید . برای انتقال گرما از یک جسم به جسم دیگر نیاز به وجود اختلاف دما بین دوجسم میباشد، در این حالت در اثر تماس حرارتی بین دو جسم گرما از یک جسم به جسم دیگر منتقل میشود . انتقال گرما یک روش بنیادی انتقال و جابجایی انرژی است که البته در آن کاری انجام نمی شود . واحدا اندازه گیری گرما ژول (J) است ولی از واحدهای دیگر چون کالری (Cal) و کیلوکالری(Kcal) نیز استفاده می شود.

کالری مقداری گرمایی است که به یک گرم از جسم داده می شود تا دمای آن ۱۰C افزایش یابد.

– هر کیلو کالری برابر ۱۰۰۰ کالری است. ۱kcal=1000cal
– هر کالری معادل ۱۸/۴ ژول می باشد.

از اولین مطالعات درباره گرما به ۳ قرن پیش باز میگردد ، دانشمندان در آن زمان فکر میکردند گرما یه ماده نامرئی است، و زمانی که یک جسم گرم دکنار یک جسم سرد قرار میگیرد ماده نامرئی از جسم گرم به نام کالریک خارج شده و به جسم سرد میرود و درنتیجه جسم سرد گرم و جسم گرم سرد میشود .

امروزه می دانیم که گرما ماده نیست بلکه یکی از صورت های انرژی است.

انرژی درونی چیست ؟

به مجموعه ی انرژی های ذرات سازنده ی هر ماده انرژی درونی آن ماده می گویند.

در واقع هر ماده از ذرات بسیار زیادی ساخته شده است و هر ذره دارای مقداری انرژی است. به مجموعه انرژیهای ذرات سازنده هر ماده انرژی درونی آن ماده می گویند.

هر چه ذرات سازنده ماده بیشتر و انرژی هر ذره آن زیادتر باشد. انرژی درونی آن ماده بیشتر است .

انرژی درونی هر ماده ، هم به انرژی جنبشی ذرات آن ماده (یعنی سرعت حرکت آن ها) و هم به انرژی پتانسیل (ذخیره شده) ذرات سازنده ی آن ماده بستگی دارد.

انرژی پتانسیل هر یک از ذرات سازنده هر ماده در اثر نیرویی که از طرف ذرات اطراف به آن وارد می شود، بوجود می آید.

زمانی که یک جسم گرم در کنار یک جسم سرد قرار می گیرد، ‌مقداری از انرژی جسم گرم به جسم سرد منتقل می شود. درواقع گرما، مقدار انرژی منتقل شده از جسم گرم به جسم سرد است. در اثر انتقال گرما از جسم گرم به جسم سرد، انرژی درونی جسم گرم کاهش و انرژی درونی جسم سرد افزایش می یابد.

تعریف دما و گرما :

گرما و دما دو کمیت مرتبط به یکدیگر هستند، اما این به معنای آن نیست که گرما و دما یک کمیت و یک معنا هستند. دمای یک جسم در واقع نشان دهنده ی سرعت حرکت ذرات تشکیل دهنده آن است. هر چه سرعت حرکت ذرات یک ماده بیشتر باشد دمای آن جسم بالاتر است.به همین دلیل می توان گفت که افزایش دمای یک جسم به معنی افزایش انرژی جنبشی ذرات آن جسم است.

گرمای نهان :

گرمای نهان ذوب عبارت است از مقدار گرمایی که باید به ماده جامد در دمای نقطه ی ذوب آن بدهیم تا در همان دما از حالت جامد به مایع تبدیل شود.

علت نامگذاری گرمای  این است که این انرژی به انرژی درونی جسم تبدیل می شود بدون آنکه دمای جسم تغییر کند.

گرما تنها از سه روش زیرانتقال پیدا میکند،

انتقال گرما از طریق رسانش

انتقال گرما از طریق همرفت

انتقال گرما از طریق تابش