- ماذا يدرس علم الحرارة؟ (موضوع الدراسة)
- تاريخ علم الحرارة
- التطبيقات الأولى
- التطورات التقنية خلال الثورة العلمية
- تولد موازين الحرارة
- أول استخدامات في الطب
- مبادئ التصوير الحراري
- المفاهيم ذات الصلة
- درجة الحرارة
- المقاييس الحرارية
- الحار
- التمدد الحراري
- المراجع
و thermology هي فرع من الفيزياء العلوم ذات الصلة التي هي المسؤولة عن دراسة آثار الحرارة ودرجة الحرارة في هذا الشأن. على سبيل المثال ، يحلل سلوك الخلايا عند تعرضها لدرجات حرارة مختلفة ، حيث يمكن أن تزيد حركاتها أو تنقص اعتمادًا على مستويات الحرارة
كما أنه يستخدم في الطب من خلال استخدام التصوير الحراري. يستخدم هذا استخدام كاميرات خاصة تكشف عن الأشعة تحت الحمراء. يمكن ملاحظة أي جسم يصدر إشعاعًا ويتجاوز درجة حرارة الصفر من خلال التصوير الحراري ، بغض النظر عما إذا كان هناك مصدر للضوء في البيئة أم لا.
يركز علم الحرارة على دراسة الحرارة وتأثيراتها على المادة. صورة جيرد ألتمان من Pixabay
يُعرف التصوير الحراري بطبيعته غير الغازية ، لأنه لا يتطلب استخدام الإشعاع ليتم تطبيقه في فحوصات الأشخاص. من بين بعض التشخيصات التي يمكن إجراؤها: سرطان الثدي ، والسكري ، والتهاب المفاصل ، واضطرابات التمثيل الغذائي ، والصداع أو مشاكل آلام الظهر أو اضطرابات في الجهاز العصبي.
ماذا يدرس علم الحرارة؟ (موضوع الدراسة)
يركز علم الحرارة على دراسة الحرارة وكل ما يمكن أن يسببه من خلال مراحل أو عمليات مختلفة. الحرارة قادرة على تعديل حالات المادة بناءً على سلوك الخلايا. يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المختلفة أو شدة الحرارة المختلفة إلى تفاعلات مختلفة في الأجسام على المستوى الخلوي.
من بين بعض عناصر دراسة علم الحرارة الحرارة ودرجة الحرارة ، والتي تظهر كمفاهيم رئيسية. يستخدم علم الحرارة استخدام أدوات القياس مثل مقياس الحرارة ، من أجل تحديد مستوى حرارة الجسم.
يؤكد علم الحرارة على دراسة المادة ومدى قدرة الحرارة على تعديلها. كل جسم له خصائص معينة ، لذلك لا تعمل الحرارة بنفس الطريقة في جميع الحالات.
يمكن لعلم الحرارة دراسة ، على سبيل المثال ، الطريقة التي تعمل بها الحرارة على السائل وفي أي لحظة تكون قادرة على التجميد أو الغليان ، وبالتالي الانتقال من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة أو الغازية.
تاريخ علم الحرارة
التطبيقات الأولى
منذ العصور القديمة ، كان البشر مهتمين بدراسات الحرارة. على سبيل المثال ، صاغ الفيزيائيون اليونانيون أفكارًا حول هذا الموضوع ، وجادل أرسطو بأن الحرارة هي صفة متأصلة في المادة. ربط علماء آخرون الحرارة بأجزاء الجسم الأكثر تحركًا.
في القرن 400 قبل الميلاد. قام العديد من الفيزيائيين بتطبيق حمامات الطين على أجساد مرضاهم أثناء ملاحظة كيفية تجفيف المناطق المختلفة. وبهذه الطريقة حددوا مستويات مختلفة من درجات الحرارة موزعة في جسم الإنسان. يمكن اعتبار هذه التقنية واحدة من رواد التصوير الحراري.
أي ، في ذلك الوقت ، كانت الحرارة مرتبطة بالفعل بمشاكل صحية. في الواقع ، جادل مشاهير مثل أبقراط أنه في أي منطقة من الجسم حيث توجد حرارة زائدة ، يتم إخفاء المرض.
التطورات التقنية خلال الثورة العلمية
خلال القرن السادس عشر ، ظهرت أولى المحاولات لقياس الحرارة. من بينها تطوير المنظار الحراري بواسطة جاليليو جاليلي (1564-1642) ، الذي لاحظ أن كثافة السوائل يمكن أن تتغير حسب درجة الحرارة.
تتكون الآلة من اسطوانة زجاجية كان بداخلها مملوءًا بالكحول والماء. كان داخل الأسطوانة عدة كرات زجاجية ذات ثقل موازن تحتوي على سوائل ملونة. في الوقت نفسه ، اخترع سانتوريو سانتوريو (1561-1636) ، باستخدام مراجع جاليليو ، مقياس الحرارة السريري ليتمكن من إجراء قياسات على مرضاه.
بفضل التقدم في تقنيات استخدام الزجاج ، في عام 1641 ، طور فرديناند الثاني دي ميديشي ، دوق توسكانا ، مقياس حرارة لمبة الكحول ، وهو المرجع الرئيسي لتلك المستخدمة اليوم.
خلال القرن السابع عشر ، وضع روبرت بويل (1627-1691) ، من أصل إنجليزي ، أول قانونين متعلقين بمفهوم درجة الحرارة. كما ساهم في اكتشاف "قانون التوازن" ، الذي يُعبَّر فيه عن أن جميع الأجسام التي تتعرض لنفس ظروف الحرارة أو البرودة قادرة على الوصول إلى نفس درجة الحرارة.
تولد موازين الحرارة
في عام 1714 ، تمكن دانيال جابرييل فهرنهايت من تطوير أول مقياس حرارة زئبقي وإنشاء مقياس درجة الحرارة المعروف "فهرنهايت" ، والذي لا يزال ساريًا في العديد من البلدان مثل الولايات المتحدة. كان فهرنهايت قادرًا على قياس التباين في درجة غليان الماء تحت ظروف ضغط مختلفة للبيئة ولاحظ أن كل مادة سائلة لها نقطة غليان مختلفة.
في ذلك الوقت ، حدد Anders Celsius (1701-1744) كنقاط مرجعية لميزان الحرارة الخاص به نقطة انصهار وغليان الماء عندما تكون في مستوى سطح البحر. كان اسم المقياس المئوي يسمى "مقياس درجة مئوية". في وقت لاحق أعيد تسميتها باسم مخترعها إلى "درجات مئوية".
مقياس آخر معترف به هو درجة كلفن أو المقياس المطلق ، الذي طوره الفيزيائي الرياضي اللورد ويليام طومسون كلفن (1824-1907). استندت دراسته على حركة الجزيئات.
لهذا السبب ، حدد قيمة "درجة الحرارة الصفرية" على أنها النقطة التي تتوقف عندها الحركة الجزيئية. ومن ثم فقد تم تحديد أن أي جسم لديه درجة حرارة أكبر من أو تساوي "الصفر المطلق" قادر على إصدار طاقة حرارية أو حرارة.
أول استخدامات في الطب
بحلول القرن التاسع عشر ، بدأ دمج قياس درجة الحرارة فيما يتعلق باكتشاف الأمراض. أجرى الطبيب وعالم الجراثيم الفرنسي ألفريد فرانسوا دونيه (1801-1878) تجربة مع أبحاثه التطبيقية على أكثر من 1800 مريض مصاب بالحمى باستخدام مقياس حرارة إبطي صممه.
في وقت لاحق ، أظهر كارل رينهولد أوجست وندرليش (1815-1877) ، عالم الفيزياء والأستاذ الألماني ، أن الحمى هي عرض وليست مرضًا ، ولهذا حدد النطاق الطبيعي لدرجة حرارة الجسم بين 36.3 و 37.5 درجة مئوية. ومع ذلك ، فقد انتشر استخدام مقياس الحرارة في وقت لاحق ، عندما صمم توماس كليفورد ألبوت مقياس الحرارة المحمول 12 سم في عام 1866.
مبادئ التصوير الحراري
في القرن العشرين ، بدأ العلماء في تحليل طيف الأشعة تحت الحمراء من خلال التصوير الفوتوغرافي. في الواقع ، خلال الحرب العالمية الثانية ، تم إحراز العديد من التطورات فيما يتعلق بتطوير أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء ، والتي كانت مفيدة جدًا للجيوش.
تم تطوير أدوات علم الحرارة مثل التصوير الحراري الذي يسمح بتحليل صور الأشعة تحت الحمراء لدراسة الأجسام. Yellowcloud من ألمانيا
في عام 1960 ، أدت التحقيقات المتعددة المخصصة لاستخدام الصور الحرارية إلى زيادة المعرفة بالعلوم. في عام 1972 أُعلن أن التصوير الحراري ، كما بدأ يطلق عليه في ذلك الوقت ، كان يستخدم في مجالات الطب لدراسة بعض أجزاء الجسم مثل ثدي المرأة. بدءًا من الثمانينيات ، واصل العديد من الفيزيائيين والفنيين تطوير المعدات وكان التطبيق الطبي في ازدياد.
في الوقت الحاضر ، يتم تطبيق التصوير الحراري في فروع مختلفة مثل طب الأعصاب وطب الأوعية الدموية والطب الرياضي والعديد من المجالات الأخرى. هذه هي الطريقة التي حقق بها تطور علم الحرارة تقدمه بمرور الوقت ، وأصبح ، جنبًا إلى جنب مع التصوير الحراري ، أحد المجالات الأكثر صلة بالدراسات الطبية لجسم الإنسان.
المفاهيم ذات الصلة
درجة الحرارة
يشير إلى قياس درجة إثارة جزيئات الجسم. يأتي هذا من حقيقة أن درجة حرارة الجسم تُعطى بالسرعة التي تتحرك بها جزيئاته.
المقاييس الحرارية
هي المقاييس المستخدمة لقياس درجة الحرارة باستخدام بعض النقاط المرجعية الثابتة. أفضل ثلاثة مقاييس حرارية معروفة هي Celsius و Fahrenheit و Kelvin.
الحار
إنها شكل من أشكال الطاقة الحرارية التي يمكن نقلها بين الأجسام ذات درجات الحرارة المختلفة. عادة ما تنتقل الحرارة من درجة حرارة الجسم الأعلى إلى أجسام ذات درجة حرارة منخفضة ، حتى يتحقق التوازن الحراري. هناك ثلاثة أشكال معروفة لنقل الحرارة: عن طريق التوصيل والحمل الحراري والإشعاع.
التمدد الحراري
يتم إنشاؤه عندما يتلقى الجسم أو يولد كميات كبيرة من الحرارة. يمكن أن يولد هذا التأثير تغييرات في الحالة الجسدية في الجسم.
المراجع
- علم الحرارة مدرسة البرازيل. تعافى من brasilescola.uol.com.br
- سليمان س ؛ مياتيلو آر (2010). مقياس الحرارة: تاريخ إحدى الأدوات الأساسية في الممارسة الطبية اليومية ، المجلة الطبية الجامعية. كلية العلوم الطبية. جامعة كويو الوطنية
- التصوير الحراري. ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. استرجع من en.wikipedi.org
- علم الحرارة الأكاديمية الملكية الإسبانية. قاموس اسباني. تعافى من dle.rae.e
- تاريخ التصوير الحراري. الرابطة الدولية لمصممي الحرارة الطبيين. تعافى من iamtonline.org
- الأدوات المتعلقة بالحرارة. المتحف الافتراضي لتاريخ التعليم. جامعة مورسيا. تعافى من um.es