تفاوت دما و گرما و واحدهای اندازه گیری هر کدام

ستاره | سرویس علوم –  مفهوم گرما و دما که در علم استفاده می‌شوند تا حدودی به هم مرتبط هستند، اما تفاوت‌هایی نیز دارند. به دلیل کاربرد گسترده دما و گرما در زندگی روزمره بسیار رایج هستند. یک تفاوت عمده بین دما و گرما وجود دارد و آن این است که گرما شکلی از انرژی است اما دما واحد اندازه گیری انرژی محسوب می‌شود. در واقع گرما انرژی کلی حرکت مولکولی، اما دما متوسط انرژی حرکت مولکولی است. در این مطلب به بررسی تفاوت‌های دما و گرما و می‌پردازیم.

 

تعریف گرما

• گرمای یک جسم مجموع انرژی همه حرکت‌های مولکولی درون جسم است.
• گرما نوعی انرژیست که به دلیل تفاوت در دما، از یک جسم یا منبع به دیگری منتقل می‌شود.
• گرما از یک جسم داغ‌تر به سمت یک جسم سردتر حرکت می‌کند.
• گرما یک خاصیت «مقداری» (Extensive) است. به این معنا که تغییر دما در نتیجه‌ گرمای منتقل شده به یک سیستم بستگی به تعداد مولکول‌های موجود در سیستم دارد.
• اندازه گیری گرما می‌تواند در واحدهای انرژی، یعنی کالری یا ژول انجام شود.

 

روش‌های انتقال گرما

انتقال گرما می‌تواند از سه طریق انجام شود:

• رسانش یا هدایت

انتقال گرما بین مولکول‌هایی که در تماس مستقیم با یکدیگر هستند؛ بدون حرکت ذرات.

• هم رفت یا جابجایی

انتقال گرمایی که به دلیل حرکت ذرات از یک مکان به مکان دیگر اتفاق می‌افتد.

برای اینکه در یک ماده جریان همرفت ایجاد شود، وجود سه شرط زیر لازم است:

1.  ماده مایع یا گاز باشد.
2. بین دو نقطه ماده اختلاف دما وجود داشته باشد؛ به این معنا که قسمتی از ماده گرم و قسمت دیگر سرد باشد.
3.  قسمت گرم پائين تر از قسمت سرد باشد.

• تابش یا تشعشع

هنگامی که گرما از طریق یک رسانه یا خلاء منتقل می‌شود، جایی که فضای بین دو جسم گرم نمی‌شود.

 

تعریف دما

• دما به عنوان میانگین انرژی جنبشی کلیه مولکول‌ها در کنار هم تعریف می‌شود؛ یعنی انرژی متوسط کل ذرات موجود در یک جسم.
• دمای یک ماده به اندازه (تعداد ذرات) و نوع آن متکی نیست
• دما دارای خاصیت شدتی (Intensive) است؛ به این ترتیب که دما به مقدار ماده بستگی ندارد و در طول سیستم تغییری نمی‌کند (تا زمانی که دما در کل سیستم یکسان شود).
• دما، درجه گرمی یا سردی یک جسم را مشخص می‌کند.
• دما همچنین سرعت اتم‌ها و مولکول‌های ماده را اندازه گیری می‌کند.
• دما می‌تواند در مقیاس‌های مختلف اندازه گیری شود_کلوین، سلسیوس و فارنهایت. برای سنجش دمای یک جسم از دماسنج استفاده می‌شود.

 

بیشتر بخوانید: بهترین روش ساخت دماسنج ساده چیست؟

 

تفاوت‌های کلیدی بین گرما و دما

تفاوت دما و گرما می‌تواند به دلایل زیر باشد:

• گرما میزان انرژی موجود در یک جسم است. در مقابل، دما چیزی است که شدت گرما را اندازه گیری می‌کند.
• گرما انرژی جنبشی و پتانسیل موجود در مولکول‌های یک جسم را اندازه گیری می‌کند. از طرف دیگر، دما میانگین انرژی جنبشی مولکول‌ها را در ماده اندازه گیری می‌کند.
• ویژگی اصلی گرما این است که از نقطه گرم‌تر به نقطه سردتر حرکت می‌کند. در مقابل، دما هنگام گرم شدن بالا می‌رود و هنگام سرد شدن پایین می‌آید.
• گرما قابلیت کار کردن را دارد، اما دما تنها برای اندازه گیری میزان گرما استفاده می‌شود.
• واحد استاندارد اندازه گیری گرما ژول است، در حالی که واحد اندازه گیری دما کلوین است، اما می‌تواند در سلسیوس و فارنهایت نیز اندازه گیری شود.
• کالری سنج وسیله‌ای است که برای اندازه گیری گرما استفاده می‌شود. در حالی که دما را با دماسنج اندازه گیری می‌کنند.
• برای نشان دادن گرما از «Q» و برای نشان دادن دما از «T» استفاده می‌شود.
• دما و گرما مستقیما با هم در ارتباط هستند؛ هنگامی که گرما داده می‌شود، دمای جسم افزایش می‌یابد.

 

 

جدول مقایسه‌ای

مبنای مقایسه	گرما	دما
معنا	گرما مقدار انرژی موجود در یک جسم است.	دما واحد اندازه گیری شدت گرما است.
معیار	کل انرژی پتانسیل و جنبشی موجود در مولکول‌های یک جسم.	متوسط ​​انرژی جنبشی مولکول‌ها در یک ماده.
ویژگی‌ها	از جسم گرم به سمت جسم سردتر جریان می‌یابد.	هنگام گرم شدن بالا می‌رود و هنگام سرد شدن پایین می‌آید.
قابلیت کار	بله	خیر
واحد اندازه گیری	ژول	کلوین
دستگاه	کالری سنج	دماسنج
برچسب‌گذاری شده به عنوان	Q	T

 

نتیجه گیری

گرما و دما هر دو مفاهیم ترمودینامیکی هستند که برای انتقال انرژی از جسم گرم‌تر به جسم سردتر با یکدیگر همکاری می‌کنند. گرما به تعداد ذرات یک جسم بستگی دارد، اما دما به تعداد ذرات یک جسم بستگی ندارد. همانطور که در بالا توضیح داده شد، تابش یا تشعشع گرمایی، یکی از روش‌های انتقال گرما است. برای آشنایی بیشتر با این موضوع، پیشنهاد می‌کنیم نگاهی به مطلب تابش گرمایی یا انتقال گرما از طریق تابش را نیز مطالعه کنید. به نظر شما چه تفاوت‌های دیگری بین دما و گرما وجود دارد؟ نظرات و پرسش‌های خود را با ما و خوانندگان این مطلب به اشتراک بگذارید.

برگرفته از: keydifferences