الحرارة في الحياة اليومية

الحرارة التي تأتي للأرض من الشمس ضرورية لجميع الحياة على الكوكب. تعلم كيفية استخدام الحرارة سمح للحضارات البشرية بالنشوء والازهار. من الوجبة الدافئة لكيفية بناء المنازل إلى التصميم الصناعي - نطبق معرفتنا عن الحرارة ودرجاتها والخصائص الحرارية في كل جوانب حياتنا العملية. نقوم بذلك بدون التفكير حتى في الأمر. ألا تصدق؟ لننظر لبعض الأمثلة! إذا لم تتمكن من فتح جرة ما، فربما لاحظت أنه من الأسهل فك الغطاء عند إسالة الماء الساخن فوقه. هذا لأن الغطاء المعدني يصبح أكبر عندما يسخن - إنه يتمدد. يحدث ذلك لمعظم المواد، ويسمى بالتمدد الحراري. المعرفة بالتمدد الحراري يمكن استخدامها لبناء الجسور وقضبان السكك الحديدية. تُصنع الجسور والقضبان من أجزاء صغيرة تتمدد وتصبح أكبر عندما تسخن. قد يؤدي ذلك لتغير شكل القضبان أو الجسر وبالتالي إلى تلف وحوادث خطرة. لهذا نصل الأجزاء بطريقة خاصة تسمح لها بالتمدد والانكماش بحرية. مثال آخر للتمدد الحراري للمواد هي أجهزة قياس درجات الحرارة - التيرمومترات. إنها تستخدم تمدد المعادن أو السوائل مثل الزئبق، لتحديد مدى حرارة أو برودة شيء ما. لأننا نستطيع قياس الحرارة، يمكننا أيضا ملاحظة أن الحرارة تنتقل من المواد الساخنة إلى الباردة، ويمكن أن يحدث ذلك بعدة طرق. يمكن أن تنتقل بالاتصال المباشر كمن الطبق الساخن على الموقد إلى حسائك اللذيذ في القدر، أو أن تنتقل عن بعد بين المواد عبر الهواء أو الفضاء في شكل إشعاع - كما تصل حرارة الشمس إلى الأرض. يمكن أن تنتقل الحرارة أيضا مع تدفق الجزيئات داخل السوائل أو الغازات. يمكنك الشعور بذلك عندما ينتشر الهواء الساخن من المدفأة عبر غرفتك. لكن بعض المواد يصعب على الحرارة الانتقال عبرها - نسميها بالعوازل. أحد أمثلة العوازل هو المعطف الصوفي الذي نرتديه في الشتاء. إنه يبقيك دافئا من خلال منع الحرارة المتولدة داخل جسمك من الخروج. نستخدم المواد العازلة كذلك لإبقاء الحرارة داخل المنازل. أحدث المناول مبنية بطريقة تمنع بالكاد خروج أية حرارة. بسبب ذلك، تكون الحرارة المتولدة من الأجهزة المنزلية والناس داخل المنازل كافية لإبقاء المنازل دافئة. هذه المنازل عادة لا تحتاج لأي مصدر إضافي لتدفئة الجو مثل مدافئ النار أو المشعاعات! هذا يجعلها منازل صديقة للبيئة وموفرة للطاقة. نسميها بالمنازل الخاملة. بينما تحتفظ المنازل الخاملة بالحرارة داخلها، تفعل الثلاجة العكس تماما. تأخذ كل الحرارة من الداخل وتنقلها إلى الخارج. هكذا يبقى داخل الثلاجة باردا حتى في الأيام الأكثر حرارة. الثلاجة مثال لمضخات الحرارة. يمكن استخدام مضخات الحرارة أيضا لضخ الهواء الدافئ إلى داخل أو خارج منازلنا، أو لتسخين المياه المستخدمة في المنازل. التمدد الحراري، وقياس الحرارة وانتقال الحرارة والعوازل ومضخات الحرارة هي فقط بعض الأمثلة على استخدامنا للحرارة في حياتنا اليومية. هل يمكنك التفكير في أية أمثلة أخرى؟