گرما

Name: انتشارات پبام بهاران
Price range: $

گرما نوعی انرژی است. شما می‌توانید اثر گرما را در آبی که در حال گرم شدن است ببینید. آب‌ِ بی‌حرکت داخل دیگ، تبدیل به حباب‌های‌خروشانی می‌شود که همراه با بخار می‌خواهد از دیگ خارج شود. از بخار آن، دوری کنید؛ زیرا پوست ‌شما را می‌سوزاند. اگر درِ دیگ را بگذارید، می‌بینید که‌ به بالا و پایین حرکت می‌کند؛ زیرا بخار، آن را به‌طرف بالا می‌راند.

عمل گرما

برای این که بفهمیم وقتی چیزی را حرارت می‌دهیم‌ چه اتفاقی می‌افتد باید بدانیم که درون اشیاء چیست. هر چیزی از ذرات بسیار ریزی به‌نام «مولکول‌» تشکیل شده است. در جامدات، این مولکول‌ها بسیار نزدیک به هم هستند. در عین حال، کمی ارتعاش دارند و وقتی گرما ببینند ارتعاش آن‌ها بیشتر شده‌ و شروع به ‌جدا شدن از یکدیگر می‌کنند. به این صورت است که‌ جامد به حال مایع درمی‌آید و با حرارت بیشتر، مولکول‌ها آن‌چنان سریع حرکت می‌کنند که از یکدیگر می‌گریزند و مایع، تبدیل به گاز می‌شود.

انبساط

گرم شدن جامد، باعث می‌شود که مولکول‌ها سریع‌تر مرتعش شوند؛ و همچنان که به شدت مرتعش می‌شوند، به مولکول‌های اطراف خود فشار می‌آورند. در نتیجه، حجم شییء افزایش می‌یابد و شییء منبسط می‌شود. در پل‌ها فاصلۀ کوچکی بین قطعات بزرگ‌ تیرهای فلزی قرار می‌دهند تا در روزهای گرم، فضایی‌ برای انبساط داشته باشند.

گرما و درجۀ حرارت‌

معمولاً ما فکر می‌کنیم که گرما و درجۀ حرارت، یکی‌ است؛ اما این طور نیست. برای جوش آوردن یک لیتر آب یعنی رساندن آن به 100 درجۀ سانتی‌گراد، همان ‌قدر حرارت لازم است که گرم کردن آبِ وان حمام و رساندن آن به 25 درجۀ سانتی‌گراد. گرما در حجم زیادِ آبِ وان پخش می‌شود و بنابراین، به آب گرمای‌ کمتری می‌رسد. اگر همان مقدار گرما در شییء بسیار کوچکی مثلاً یک قطعه فلز متمرکز شود، آن را بسیار داغ می‌کند؛ به صورتی که فلز گداخته می‌گردد و درجۀ آن ‌بیش از 700 درجۀ سانتی‌گراد می‌شود.

تشعشع‌

همان‌گونه که گرما و نور خورشید به شما می‌رسد، گرمای آتش نیز همان‌طور به سوی پوست شما حرکت می‌کند. آن‌ها نوعی تشعشع‌ هستند و می‌توانند از خلاء عبور کنند. تشعشع باعث‌ می‌شود که مولکول‌های پوست شما سریع‌تر حرکت‌ کنند و شما احساس گرما کنید.

هدایت‌

دستۀ قاشقی که از یک فنجان چای داغ بیرون است بزودی داغ می‌شود. اتم‌های قاشق با انرژی‌ای که از چای‌ داغ گرفته‌اند سریع‌تر مرتعش شده و به اتم‌های اطراف‌ خود، ضربه می‌زنند و ارتعاش آن‌ها را سریع‌ترمی‌کنند. به این طریق، گرما از قاشق بالا می‌رود. این‌ شکل از حرکت گرما را «هدایت‌» می‌نامند. فلزات به‌ راحتی گرما را هدایت می‌کنند.

انتقالِ گرما

یک قطعه دستمال کاغذی را بالای رادیاتور بگیرید و ببینید چگونه به طرف بالا می‌رود. هوای بالای‌ رادیاتور گرم شده و به‌ طرف بالا می‌رود و همچنان که ‌سرد می‌شود، سنگین‌تر شده و به طرف کف اتاق فرو می‌نشیند. این حرکت هوای گرم در فضای اتاق را «انتقال گرما» می‌نامند و روش بسیار مهمی برای گرم‌کردن خانه‌هاست.

گرما و کار

اگر دو قطعه چوب را با ‌سرعت به یکدیگر بمالید، گرمایی تولید می‌شود که می‌تواند آن‌ها را مشتعل سازد. برای این کار، به‌‌خاطر وجود اصطکاک، باید نیروی زیادی به کار ببرید. کاری‌‌‌که شما در مالیدن چوب‌ها انجام می‌دهید، ایجاد گرما می‌کند. پس کار، باعث ایجاد گرما می‌شود. البته گرما هم می‌تواند کار انجام دهد. فشار بخار می‌تواند موتوری را به حرکت درآورده ‌و الکتریسیته ایجاد کند. مطالعۀ روش گرما و کار و تبدیل آن‌ها به یکدیگر، علم «ترمودینامیک‌» نامیده می‌شود.

تئوری جنبشی در قرن نوزدهم میلادی‌ ثابت کرد که گرما به‌وسیلۀ حرکت‌ مولکول‌ها ایجاد می‌شود. قبل از آن، تصور می‌شد که گرما ذراتی هستند به‌نام‌ ِکالری که می‌توانند پخش شده یا از جایی‌ به جایی حرکت کنند.

👇تشعشعات گرمایی خورشید، از خلاء عبور می‌کنند.