درجة حرارة

المقدمة

درجة حرارة مفهوم نواجهه يوميًا، في الطقس، في الجسم، وحتى داخل المنازل. هي مقياس يحدد مدى سخونة أو برودة شيء ما. نستخدمها لاتخاذ قرارات بسيطة، مثل ماذا نرتدي، ومتى نشغل المكيف، ومتى نزور الطبيب.

تلعب درجة الحرارة دورًا حيويًا في الحفاظ على توازن الجسم. ارتفاعها أو انخفاضها بشكل غير طبيعي قد يشير إلى وجود مشكلة صحية. مثلًا، درجة حرارة الجسم الطبيعية تدور حول 37 درجة مئوية. أي تغيير بسيط قد يُسبب قلقًا، خاصة للأطفال أو كبار السن.

في البيئة، تتغير درجة حرارة حسب الفصول والموقع الجغرافي. ارتفاعها قد يؤدي إلى الجفاف، بينما انخفاضها الشديد قد يسبب تجمد الماء وتلف المحاصيل. كما تؤثر في حياة الحيوانات والنباتات وتحدد مواسم الزراعة والهجرة.

في الصناعة، تعتبر درجة حرارة عاملًا أساسيًا في العمليات الكيميائية والتصنيعية. إذ تتحكم في سرعة التفاعلات وتحول المواد من حالة إلى أخرى. مثال واضح هو صهر المعادن أو حفظ الأدوية في درجات حرارة معينة.

المناخ أيضًا يعتمد على معدلات درجات الحرارة عبر العام. تغيرها الطويل الأمد قد يُشير إلى تغير مناخي، ما ينعكس على الزراعة، المياه، والطبيعة.

هذه بعض الأسئلة التي سنجيب عنها في هذا الدليل:

• ما درجة حرارة الجسم الطبيعية؟
  
• هل 37.5 تعتبر حمى؟
  
• لماذا تختلف درجة الحرارة من مدينة لأخرى؟
  
• متى تعتبر درجة حرارة الطفل خطيرة؟
  
• ما أسباب ارتفاع الحرارة بدون أعراض؟
  

سنأخذك في رحلة مبسطة لفهم درجة الحرارة من جميع الجوانب، باستخدام لغة سهلة وحقائق موثوقة، مثل بيانات الهيئة العامة للأرصاد الجوية في المملكة العربية السعودية.

ما هي درجة الحرارة؟

درجة الحرارة هي مقياس يعبر عن الطاقة الحركية لجزيئات المادة. كلما زادت حركة الجزيئات، زادت درجة الحرارة. يستخدم العلماء وحدات محددة لقياسها مثل السلسيوس والكلفن. تقاس باستخدام أجهزة مثل الترمومتر أو الحساسات الرقمية.

التعريف العلمي لدرجة الحرارة

درجة الحرارة تعكس متوسط الطاقة الحركية للجزيئات في مادة معينة. عند تسخين جسم، تتحرك جزيئاته بسرعة أكبر. هذا يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. وإذا برد الجسم، تقل سرعة الجزيئات، وتنخفض الدرجة. إنها ليست كمية حرارة بل مؤشر عليها.

الفرق بين الحرارة ودرجة الحرارة

الحرارة ودرجة الحرارة مفهومان مختلفان رغم ارتباطهما. الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة تنتقل من جسم ساخن إلى آخر بارد. بينما درجة الحرارة تقيس مدى سخونة الجسم. مثلًا، قدر صغير من الماء المغلي ووعاء كبير من الماء الدافئ، قد يكون للقدر درجة حرارة أعلى لكن حرارة الوعاء أكبر.

درجة الحرارة تقاس بوحدات مثل السلسيوس (°C) أو الكلفن (K)، أما الحرارة فتقاس بالجول (J). يمكن لجسمين أن يكون لهما نفس درجة الحرارة لكن يختلفان في كمية الحرارة المخزنة.

أنواع درجات درجة حرارة: مطلقة، نسبية، حرارة سطحية

1. درجة الحرارة المطلقة: تبدأ من الصفر المطلق، حيث تتوقف الجزيئات عن الحركة تمامًا. تقاس بوحدة الكلفن. تستخدم في الفيزياء والدراسات العلمية الدقيقة.
   
2. درجة الحرارة النسبية: هي ما نستخدمه في الحياة اليومية، مثل درجة حرارة الغرفة أو الطقس. تقاس عادة بالسلسيوس أو الفهرنهايت، وتعتمد على ظروف البيئة المحيطة.
   
3. الحرارة السطحية: تشير إلى درجة حرارة السطح الخارجي لجسم ما. مثل حرارة سطح الجلد أو سطح السيارة. تستخدم في التطبيقات الطبية والصناعية، وتؤثر في الإحساس المباشر بالحرارة.
   

فهم الأنواع المختلفة لدرجات الحرارة يساعدنا على تفسير الظواهر التي نراها يوميًا. سواء في الطقس أو في حرارة الجسم أو في عمليات الطهي والصناعة. كما يفتح الباب لفهم أعمق في الفصول القادمة من هذا الدليل.

وحدات قياس درجة الحرارة

تُقاس درجة الحرارة بثلاث وحدات رئيسية تختلف حسب الاستخدام والمجال. لكل وحدة سياقها وتطبيقها اليومي أو العلمي.

السيليزية (°C)
الوحدة الأكثر استخدامًا في الدول العربية وأوروبا. تعتمد على نقطة تجمد الماء عند 0 درجة مئوية وغليانه عند 100. تستخدم في الأرصاد الجوية، ودرجات حرارة الجسم، والمكيفات، والثلاجات.

الفهرنهايت (°F)
تُستخدم بشكل رئيسي في الولايات المتحدة. في هذا المقياس، يتجمد الماء عند 32 درجة ويغلي عند 212. الفرق بينه وبين المقياس السيليزي كبير، لذلك تحتاج إلى تحويل بينهما عند المقارنة.

الكلفن (K)
الوحدة العلمية المعتمدة في الفيزياء. تبدأ من الصفر المطلق، وهو أقل درجة ممكنة للطاقة الحركية. لا تحتوي على قيم سالبة. صفر كلفن يساوي -273.15 درجة سيليزية. يستخدم في المختبرات والبحوث العلمية الدقيقة.

مقارنة بين الوحدات مع أمثلة يومية

من المهم معرفة الفرق بين هذه الوحدات، خاصة عند السفر أو قراءة أجهزة أجنبية أو دراسات علمية.

أدوات قياس درجة الحرارة

• الترمومتر الزئبقي: أداة تقليدية تقيس درجة حرارة الجسم أو السوائل.
  
• الترمومتر الرقمي: يعطي قراءة دقيقة وسريعة، ويستخدم على نطاق واسع في المنازل والمستشفيات.
  
• الحساسات الحرارية: تُستخدم في السيارات، المصانع، والأجهزة الإلكترونية.
  
• موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء: تقيس درجة الحرارة عن بُعد، دون لمس، وتستخدم خصوصًا لقياس حرارة الجبهة أو الأسطح.
  

معرفة الأدوات يساعد في اختيار الوسيلة الأنسب حسب الحاجة، سواء كانت طبية أو صناعية أو بيئية.

درجة حرارة جسم الإنسان

درجة حرارة الجسم تعكس توازن الجسم الداخلي. تتغير بشكل بسيط خلال اليوم حسب النشاط والوقت والعمر. من المهم مراقبتها لأنها مؤشر رئيسي على الصحة.

درجة حرارة الجسم الطبيعية

درجة حرارة الجسم الطبيعية تختلف حسب الطريقة المستخدمة في القياس. القياس من الفم أو الأذن أدق من الإبط.

• درجة الحرارة 37.5 تعتبر طبيعية إذا لم تصاحبها أعراض. لكن قد تكون مؤشرًا مبكرًا على ارتفاع.
  
• درجة الحرارة 38 تعتبر بداية الحمى، خاصة عند الأطفال، ويُنصح بالمراقبة والعلاج إذا استمرت.
  

ارتفاع درجة حرارة الجسم

• 
  ارتفاع حرارة الطفل بدون أعراض قد يكون بسبب التسنين أو بعد التطعيم.
  
• ارتفاع الحرارة مع برودة الأطراف للأطفال قد يشير إلى بداية حمى أو خلل في الدورة الدموية.
  
• إذا ارتفعت حرارة الطفل أثناء النوم، يجب مراقبته جيدًا والتحقق من الأعراض المرافقة.
  
• درجة الحرارة تصبح خطيرة إذا تجاوزت 39.5 درجة مئوية لدى الأطفال أو 40 لدى الكبار.
  

انخفاض درجة حرارة الجسم

• 
  درجة حرارة 35.5 تعتبر منخفضة نسبيًا، لكنها ليست خطرًا مباشرًا إذا لم تستمر.
  
• درجة حرارة الطفل 34 منخفضة جدًا وتستدعي تدخلاً طبيًا سريعًا، خاصة لدى الرضّع.
  

مراقبة درجة الحرارة باستمرار تساعد على الكشف المبكر عن أي حالة صحية غير طبيعية.

درجة حرارة المدن والدول

تتأثر درجات الحرارة بعدة عوامل، منها الموقع الجغرافي، الارتفاع عن سطح البحر، والرطوبة. في الدول العربية، وخاصة الخليج، تكون الحرارة عالية صيفًا، بينما المناطق الجبلية أو الشمالية تسجل درجات أقل.

درجة حرارة السعودية ومدنها

في السعودية، تختلف درجات الحرارة بين المناطق الساحلية، الصحراوية، والجبلية:

• 
  أعلى درجة حرارة سجلت في السعودية كانت في الأحساء ورفحاء وتجاوزت 50 درجة مئوية.
  
• أقل درجة حرارة في السعودية سُجلت في تبوك والقريات وهبطت إلى ما دون الصفر شتاءً.
  

درجات الحرارة في دول أخرى

• 
  أعلى درجة حرارة في العالم سُجلت في وادي الموت بكاليفورنيا، وبلغت 56.7 درجة مئوية.
  
• أقل درجة حرارة في العالم كانت في منطقة أويمياكون بسيبيريا، وبلغت -67.7 درجة مئوية.
  

تساعد معرفة درجات الحرارة حسب المدن في اختيار الوجهات السياحية المناسبة وتحديد الملابس أو الاحتياطات الصحية.

درجة الحرارة والصحة العامة

درجة الحرارة تؤثر بشكل مباشر على صحة الإنسان. التغيرات المفاجئة أو الق extremeة قد تسبب مضاعفات خطيرة، خاصة للأطفال وكبار السن. من المهم فهم العلاقة بين حرارة الجسم والبيئة لضمان الوقاية والعلاج المناسب.

يحدث الإجهاد الحراري عندما تنخفض درجة حرارة الجسم بصورة بالغة

الإجهاد الحراري لا يحدث فقط بسبب الحرارة المرتفعة، بل أيضًا نتيجة فقدان الجسم لقدرته على التنظيم الحراري.
يحدث ذلك في الأجواء الرطبة أو عند ممارسة النشاط البدني تحت الشمس.
إذا انخفضت حرارة الجسم إلى أقل من 35 درجة مئوية، تظهر أعراض مثل الدوخة، الرجفان، التعرق الغزير، والضعف العام.
التعامل السريع ضروري لمنع الإصابة بضربة حرارية أو فشل في الأعضاء الحيوية.

متى تعتبر درجة حرارة الرضيع مرتفعة؟

درجة حرارة الرضيع تعتبر مرتفعة إذا تجاوزت:

• 38 درجة مئوية عن طريق المستقيم.
  
• 37.5 درجة عن طريق الإبط.
  

يجب الانتباه لأي أعراض مرافقة مثل صعوبة التنفس، قلة الرضاعة، أو الخمول.
في حال استمرار الحرارة لأكثر من 24 ساعة، يُنصح بمراجعة الطبيب فورًا.

درجة حرارة الطفل الطبيعية تحت الإبط

القياس من تحت الإبط يُعد أقل دقة، لكنه آمن للأطفال.
الطبيعي يكون بين 36 و37.5 درجة مئوية.
إذا تجاوزت الحرارة 37.5 تحت الإبط، يجب إعادة القياس بطريقة أخرى أو مراجعة الطبيب.

أفضل درجة حرارة المكيف للنوم

أفضل درجة حرارة نوم مريحة تكون بين 23 و25 درجة مئوية.
درجة منخفضة جدًا قد تسبب جفاف الحلق أو آلامًا عضلية.
الهواء المعتدل يساعد على النوم العميق ويقلل التعرق أو الاستيقاظ المتكرر.

درجة حرارة المكيف في الشتاء

في الشتاء، يُفضل ضبط المكيف على 20 إلى 22 درجة مئوية.
تلك الدرجة تمنع التدفئة الزائدة وتحافظ على توازن حرارة الجسم.
الحرارة العالية تؤدي إلى جفاف الجلد أو الصداع، خصوصًا عند النوم في غرفة مغلقة.

درجة الحرارة في الفيزياء والكيمياء

درجة الحرارة تُعد من المفاهيم الأساسية في علمي الفيزياء والكيمياء، إذ تُستخدم لفهم حركة الجزيئات، وتحديد حالات المادة، ومعرفة سلوك المواد في التفاعلات المختلفة. التغير في درجة الحرارة يؤثر على خصائص المواد بشكل مباشر.

ما الذي يحدث عند ارتفاع درجة حرارة جسم ما؟

عندما ترتفع درجة حرارة جسم، تزداد طاقة جزيئاته.
هذا يؤدي إلى اهتزازها بسرعة أكبر، ما يسبب تمدد الجسم أحيانًا.
في بعض الحالات، يمكن أن يتغير الشكل أو تتغير الحالة الفيزيائية (مثل ذوبان الجليد).
في الكيمياء، الارتفاع الحراري يُسرع التفاعلات ويزيد من نشاط الجزيئات المتفاعلة.

كلما ازدادت درجة حرارة المادة ……………حركة الدقائق

كلما ازدادت درجة حرارة المادة، زادت حركة دقائقها.
الجزيئات تتحرك بشكل أسرع وتبتعد عن بعضها البعض.
هذا ما يفسر سبب تمدد المواد عند تسخينها وانكماشها عند تبريدها.
الماء مثلًا يتمدد عند التسخين ويتبخر عندما تصل الجزيئات إلى طاقة عالية كافية.

أي ألوان النجوم يدل على درجة حرارة أكبر لسطح النجم

لون النجم يعكس درجة حرارته السطحية:

• الأزرق: الأعلى حرارة، تصل إلى أكثر من 30000 درجة كلفن.
  
• الأبيض: حرارة متوسطة، نحو 10000 كلفن.
  
• الأصفر (مثل الشمس): حوالي 6000 كلفن.
  
• الأحمر: الأقل حرارة، أقل من 3500 كلفن.
  

إذن، النجوم الزرقاء تدل على أعلى درجات حرارة، بينما الحمراء تشير إلى الأقل.

كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة

تُعرف كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1 مل من الماء بمقدار درجة سيليزية واحدة بالسعر الحراري (كالوري).
في الفيزياء، يُرمز لها بوحدة الجول، حيث 1 كالوري = 4.18 جول.
تعتمد كمية الحرارة المطلوبة على كتلة المادة، ودرجة الحرارة المطلوبة، ونوع المادة نفسها.
المعادلة الأساسية:
الحرارة = الكتلة × السعة الحرارية × التغير في درجة الحرارة.

هذا المفهوم يستخدم في قياس الطاقة الحرارية في الأطعمة، وأيضًا في تصميم أنظمة التدفئة والتبريد.

تطبيقات على درجة الحرارة

تلعب درجة الحرارة دورًا حيويًا في العديد من مجالات الحياة اليومية والعلوم. من الثلاجة في المطبخ إلى المحرك في السيارة، ومن وظائف الجسم الحيوية إلى التجارب المعملية، تبقى درجة الحرارة عنصرًا لا يمكن تجاهله.

درجة حرارة في الحياة اليومية

درجة الحرارة ضرورية لحفظ الأطعمة وضبط الأجهزة المنزلية. التبريد الصحيح يمنع نمو البكتيريا ويطيل عمر الطعام.

درجة حرارة الثلاجة، التبريد، التجميد، الثلاجة في الصيف

ضبط درجة حرارة الثلاجة في الصيف أمر مهم للحفاظ على الأطعمة، ويفضل تقليل الفتحات المتكررة للباب.

درجة حرارة السيارة، أسباب ارتفاع حرارة السيارة

ارتفاع درجة حرارة السيارة قد يؤدي إلى تلف المحرك إن لم يتم التعامل معه فورًا.

درجة الحرارة والإنجاب

يحتاج تكوين الحيوانات المنوية إلى درجة حرارة أقل من درجة حرارة الجسم الطبيعية.

يحتاج تكوين الحيوانات المنوية لدرجة حرارة أقل من درجة حرارة جسم الإنسان. صواب أم خطأ؟

الإجابة: صواب.
الحرارة المثالية لإنتاج الحيوانات المنوية تتراوح بين 33 و35 درجة مئوية.
لهذا السبب توجد الخصيتان خارج الجسم في كيس الصفن للحفاظ على درجة حرارة منخفضة نسبيًا.
أي زيادة في الحرارة، مثل استخدام الحمامات الساخنة باستمرار أو ارتداء الملابس الضيقة، قد تؤثر على الخصوبة.

تغيرات فيزيائية وكيميائية

درجة الحرارة تؤثر على المواد بطريقتين: فيزيائيًا بتغيير الحالة، وكيميائيًا بتغيير التكوين.

يشتعل الميثانول عند درجة حرارة أقل بكثير من درجة الحرارة اللازمة لاشتعال الورق

الميثانول مادة قابلة للاشتعال عند درجة حرارة حوالي 11 درجة مئوية.
بينما الورق يشتعل عادة عند أكثر من 230 درجة مئوية.
هذا يوضح الفارق في التركيب الكيميائي وقابلية الاشتعال.

تذوب بعض المواد المذابة بكمية أكبر عندما تقل درجة حرارة السائل المذيب

بعض المواد، مثل الغازات، تذوب بكفاءة أكبر في السوائل الباردة.
أما معظم الأملاح فتذوب أكثر في الماء الساخن.
درجة الحرارة تؤثر على معدل الذوبان حسب نوع المادة.

التغير الذي يحدث للرمل عند بناء نموذج لبيت من الرمل هو تغير فيزيائي أم كيميائي؟

التغير فيزيائي.
الرمل لا يتغير في تركيبه بل فقط في شكله.
يمكن إزالة الماء واستعادة الرمل كما كان، مما يثبت أن التغيير غير دائم ولا يشمل تحولًا في طبيعة المادة.

لأسئلة الشائعة (FAQ)

يحتاج تكوين الحيوانات المنوية لدرجة حرارة أقل من درجة حرارة جسم الإنسان؟
نعم، هذا صحيح. إنتاج الحيوانات المنوية يتطلب حرارة تتراوح بين 33 و35 درجة مئوية. ولهذا توجد الخصيتان خارج الجسم في كيس الصفن لتكونا في بيئة أكثر برودة من حرارة الجسم الطبيعية التي تبلغ نحو 37 درجة مئوية.

يشتعل الميثانول عند درجة حرارة أقل بكثير من درجة الحرارة اللازمة لاشتعال الورق؟
نعم، الميثانول يشتعل عند نحو 11 درجة مئوية، بينما يحتاج الورق إلى حرارة تزيد عن 230 درجة مئوية للاشتعال. هذا الفرق ناتج عن اختلاف التركيب الكيميائي وقابلية الاشتعال لكل مادة.

هل درجة حرارة الجسم 38 طبيعي؟
لا، درجة حرارة 38 مئوية تُعد مرتفعة. هذا قد يشير إلى وجود عدوى أو التهاب. من الأفضل مراقبة الأعراض المصاحبة واستشارة الطبيب إن استمرت الحرارة أو ارتفعت أكثر.

يحدث الإجهاد الحراري عندما تنخفض درجة حرارة الجسم بصورة بالغة؟
الإجهاد الحراري يحدث عادة بسبب ارتفاع حرارة الجسم وعدم قدرته على التبريد. أما الانخفاض الشديد في حرارة الجسم فيسمى انخفاض الحرارة أو hypothermia، وهو حالة مختلفة تتطلب تدخلاً سريعًا.

هل درجة حرارة الجسم 37.5 طبيعية للطفل الرضيع؟
درجة 37.5 مئوية تعتبر الحد الأعلى للطبيعي عند الرضع، خاصة إذا تم قياسها من تحت الإبط. إذا تجاوزت هذه الدرجة مع ظهور أعراض مثل الخمول أو قلة الرضاعة، فقد يكون ذلك مؤشرًا على وجود مشكلة صحية ويستدعي المتابعة الطبية.

خاتمة

درجة الحرارة ليست مجرد رقم يظهر على شاشة؛ بل هي مؤشر دقيق لحالة الطقس وصحة الإنسان وكفاءة الأجهزة. من خلال متابعة درجة الحرارة بدقة وفهم تأثيراتها، يمكننا اتخاذ قرارات أكثر وعيًا في حياتنا اليومية. تابع تحديثاتنا لمعرفة أحدث المعلومات حول قياس وتحليل درجة الحرارة.

معرفة درجة حرارة الجسم الطبيعية أو حرارة الجو ليست رفاهية، بل ضرورة. فهي تساعدنا في الوقاية من الأمراض، وضبط أجهزة التبريد والتدفئة، والتعامل مع الطوارئ بشكل سريع ودقيق.