گرما، در فیزیک و ترمودینامیک (علم مطالعه گرما و انرژی)، انرژی جابجا شده از یک جسم به جسم دیگر یا از ناحیه‌ای به ناحیه‌ای دیگر، طی برهم‌کنش‌های گرمایی است.[۱] (به عبارتی: به مقدار انرژی که دراثر اختلاف دما از جسمی به جسم دیگر انتقال پیدا می‌کند، گرما می‌گویند) انتقال گرما راه‌های گوناگونی دارد :رسانش، تابش و همرفت (convection).

رسانش: وقتی یک سر میله فلزی را روی آتش می‌گذاریم، گرما موجب جنب و جوش اتم‌های آن قسمت می شودوبر اثر برخور اتم‌های پر جنب جوش با اتم‌های مجاور، انرژی جنبشی انتقال می‌یابد و گرما به سر دیگر میله منتقل می‌شود. بعضی از مواد مانند فلزات رسانش گرمایی خوبی دارند و بعضی رسانش گرمایی خوبی ندارند.

همرفت: وقتی مایعی را از زیر شروع به گرم کردن می‌کنیم، به علت رسانش، جنب و جوش مولکول‌ها و فاصله زیاد می‌شود. با افزایش حجم قسمت پایین مایع، چگالی آن کاهش یافته و به سمت بالا حرکت می‌کند. روش همرفت، فقط در مایعات و گازها امکان‌پذیر است.

تابش: خورشید نور و گرما زمین رانیز تأمین می‌کند. دراین روش به محیط مادی نیازی نیست.

گرما انتقال انرژی از یک جسم یا از یک سیستم ترمودینامیکی به دیگری است. در هنگامی که دو سامانه در دو دمای متفاوت باشند. این انرژی در اثر تماس حرارتی منتقل می‌شود. وقتی دو جسم با دماهای مختلف را در تماس بایکدیگر قرار گیرند، دمای جسم گرم پایین و دمای جسم سرد بالا می‌رود. این فرایند آنقدر ادامه پیدا می‌کند تا دمای دو جسم یکسان شود. این دما را دمای تعادل دو جسم می‌گویند.

تاریخچه درک مفهوم فیزیک گرماویرایش

 
دمای سطح زمین در میانه‌های ماه مارس و اوایل آوریل ۲۰۰۰.
این انیمیشن دمای زمین را از سال ۱۸۸۰ تا سال ۲۰۱۷ را مقایسه می‌کند که در نقاطی که آبی رنگ است دما پایین‌تر و نقاطی که قرمز رنگ است دمای بالاتر را نشان می‌دهد.[۲]

نیمه اول سده نوزدهم شاهد پیشرفت‌های فراوان و رشد بینش‌های عمیق دربارهٔ ماهیت‌های گرما بود چرا که در اواخر سده هجدهم انقلاب صنعتی در قاره اروپا و آمریکا گسترش یافت.

پیش از سال ۱۸۳۰ تصور می‌کردند که گرما و خواص گرمایی مواد با پدیده‌های مکانیکی الکتریکی ومغناطیسی ارتباطی ندارند. بنا بر نظریهٔ کالریک که در آن زمان رایج بود. مقدار گرمای هر جسم متناسب با مقداری از سیال کالریک بود که در جسم وجود داشت یعنی هر چه مقدار سیال کالریک آن نیز بیشتر بود انبساط گرمایی را که از پدیده‌های آشنا به‌شمار می‌آمد این‌طور توجیه می‌کردند که برای پذیرش سیال کالریک اضافی فضایی بیشتر لازم است. هر چند دادن گرما به جسم هیچ تغییر قابل اندازه‌گیری در جرم آن ایجاد نمی‌کرد و این امر را با معضل روبرو کرده بود اما هواداران این نظریه برای حل مشکل می‌گفتند که کالریک یک سیال است (سنجش ناپذیر) یا (آذرین) یعنی سیالی بدون جرم است.

هرچند که نظریه کالریک را پیش از پایان نیمه اول قرن نوزدهم کنار گذاشتند. میراث آن واحد گرما، یعنی کالری هنوز هم کاربرد فراوانی دارد.

این واقعیت که ماشین بخار، با استفاده از گرمای ناشی از سوختن چوب یا زغال‌سنگ کار مکانیکی انجام می‌دهد کم‌کم در مفهوم گرما تحول ایجاد کرد.

جیمز کلرک ماکسول یکی از دانشمندانی بود که در کتابش، تئوری گرما در سال ۱۸۷۱ گرما را به حرکت اجسام مربوط دانست و آن را دسته‌بندی کرد.

نماد و واحد گرماویرایش

  • واحد گرما در دستگاه SI، ژول است.
  • گرما را با نماد Q نمایش می‌دهیم.

نگارخانهویرایش

منابعویرایش