لماذا تم تسمية وحدة الطاقة بالجول بدلا من ثومسون - العلم نور

عاجل

{ وَقُلْ رَبِّ زِدْنِي عِلْمًا }

الأحد، 15 سبتمبر 2019

لماذا تم تسمية وحدة الطاقة بالجول بدلا من ثومسون


لماذا تم تسمية وحدة الطاقة بالجول بدلا من ثومسون 

لماذا تم تسمية وحدة الطاقة بالجول بدلا من ثومسون
لماذا تم تسمية وحدة الطاقة بالجول بدلا من ثومسون


الطاقة

منذ أن وضع أينشتاين النظرية النسبية التي أحدثت طفرة في علم الفيزياء؛ أصبح مصطلح الطاقة مرتبط ارتباطاً وثيقاً بالمادة. فقد وضح أينشتاين أن المادة من الممكن تحويها إلى طاقة والعكس، وذلك كان الأساس في بناء القنبلة الذرية، وقد وضع أينشتاين قانون الطاقة بناءً على نظريته كالتالي: E = mc2. كما أن الديناميكا الحرارية قد بُنيت في الأساس على دراسة الطاقة الكامنة في المادة، وكذلك الطاقة الحركية أو المزيج بين النوعين.

من الممكن تحويل الطاقة من صورة إلى أخرى، وخير مثال على ذلك الحصول على الطاقة الكهربية من الطاقة الكيميائية الموجودة في البطارية، وكذلك تحويل الطاقة الحرارية التي يتم انتاجها في محرك السيارة إلى طاقة ميكانيكية تساعد السيارة على الحركة، بالإضافة إلى تحويل الطاقة كهربية إلى طاقة ضوئية في المصابيح. لقد كانت القنبلة النووية التي أطلقتها الولايات المتحدة على هيروشيما اليابانية في الحرب العالمية الثانية أفضل مثال على تحول المادة إلى طاقة. وكلمة الطاقة هي كلمة عامة تُطلق على جميع أنواع الطاقة التي يتم انتاجها في المجالات المختلفة وذلك المصادر المختلفة للطاقة، سواء كانت متجددة أو غير متجددة.

أشكال الطاقة

لقد استخدم الإنسان الطاقة على مرّ العصور، وإن كان اعتماده في البداية على مصادر الطاقة البدائية مثل مخلفات الحيوانات. يوجد العديد من أشكال الطاقة المختلفة، وذلك يعتمد على المصدر المُستخدَم في انتاج الطاقة. وفيما يلي أهم أشكال الطاقة ومصادرها:
§       الطاقة الحرارية: والتي يتم الحصول عليها عن طريق احتراق أنواع الوقود المختلفة، ويتم استخدامها في الآلة البخارية لتوليد البخار.
§       الطاقة الكهربائية: يتم الحصول عليها من مصادر مختلفة، والتي تعتمد على تحويل أحد صور الطاقة الأخرى مثل الطاقة الكيميائية.
§       الطاقة الكيميائية: يتم الحصول عليها عن طريق التفاعلات الكيميائية المختلفة، ويتم استخدامها في البطارية للحصول على الطاقة الكهربائية.
§       الطاقة الإشعاعية، طاقة الرياح، الطاقة الضوئية، الطاقة الكهرومائية، طاقة المد والجزر، وغيرها من صور الطاقة الأخرى.

وحدة الطاقة

يوجد نوعان من الطاقة تم الاتفاق عليهما من قبل علماء الفيزياء سواء الفيزياء الكلاسيكية أو الفيزياء الحديثة هما: طاقة الحركة، وطاقة الوضع أو الطاقة الكامنة. ومحصلة الطاقة الناتجة عن أي جسم تكون مساوية لمجموع طاقتي الوضع والحركة لهذا الجسم.

يتم تمييز الطاقة بوحدة الجول؛ وذلك تخليداً للعالم العظيم جيمس جول الذي كان له العديد من الإسهامات الكبيرة في مجال الفيزياء. وقد كان هناك اختلاف على تسمية وحدة الطاقة بالجول نسبة إلى جيمس جول، أو تسميتها ثومسون نسبة إلى بنجامين ثومسون الذي كان له الفضل في دحض نظرية الكالوريك وعمل العديد من الأبحاث عن التأثير الحراري.

لماذا تم تسمية وحدة الطاقة بالجول بدلا من ثومسون 

لقد كانت نظرية الكالوريك سائدة خلال القرن السابع عشر، والتي كانت تزعم أن الحرارة تنشأ نتيجة لتدفق سائل عديم الوزن من جسم لآخر يعرف باسم الكالوريك. وفي نهاية القرن السابع عشر قدم بنجامين ثومسون ورقة بحثية تدحض نظرية الكالوريك، وتوضح أن الحرارة تنشأ نتيجة للحركة الداخلية لجزيئات المادة، لكن أفكار ثومسون لم تكن مقبولة في البداية.

وفي القرن الثامن عشر قام جول بإجراء العديد من القياسات على تغير درجة الحرارة نتيجة لبل شغل على كمية من الماء أو إضافة حرارة إليها، وبذلك توصل جيمس جول إلى أول قوانين الديناميكا الحرارية والمعروف بقانون حفظ الطاقة. ونتيجة لهذا الاكتشاف تم تسمية وحدة الطاقة والشغل بالجول وليس ثومسون.  

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق