هل يعمل مقياس الحرارة على مبدأ التمدد الحراري والانكماش الحراري

يعمل مقياس الحرارة على مبدأ التمدد الحراري والانكماش الحراري

نعم

يعمل مقياس الحرارة على مبدأ التمدد الحراري والانكماش الحراري .

التمدد والانكماش الحراري هي المبادئ الأساسية التي يقوم عليها عمل مقياس الحرارة أو المعروف باسم الترمومتر Thermometer، لأن السائل الموجود بداخله يمتلك خصائص حرارية ديناميكية، تتأثر بالتغيرات المختلفة في درجات الحرارة ما بين الانخفاض والارتفاع، بالنسبة لمقياس الحرارة المعتاد أو الترمومتر، نجد بداخل الأنبوبة الزجاجية الخارجية الخاصة به، أنبوبة رفيعة للغاية، بداخلها سائل الزئبق يتحرك لأعلى ولأسفل، وفقاً لدرجات الحرارة التي يتم قياسها، السائل يرتفع في حالة استقباله درجات حرارة مرتفعة وينخفض في الحالة المعاكسة، أي أن المادة المستخدمة في المقياس الحراري تتمدد بالحرارة وتنكمش بالبرودة أو درجات الحرارة المنخفضة، الجدير ذكره أن لمعدل التمدد عوامل مختلفة يتوقف عليها وهي:

نوع الحرارة.

معامل التمدد الحراري Coefficients of linear expansion، الذي كلما زادت نسبته كلما كانت القراءة أكثر دقة. [1]

مفهوم الحرارة ودرجة الحرارة

تعتبر الحرارة واحدة من المفاهيم العلمية الكثيرة التي يصعب وضع تعريفات محددة لها، لكن هناك تعريفات مبسطة عامة يمكن إطلاقها على مفهوم الحرارة ودرجتها، على سبيل المثال:

• مقدار الحرارة المرتفعة أو المنخفضة، أو درجة الحرارة أو البرودة التي يشعر بها الجسم أو البيئة المحيطة أو الموجودة في المواد الصلبة والسوائل.
• عبارة عن معيار درجة أو مقياس لنقل الطاقة الحرارية إلى نظام فيزيائي آخر.
• معيار الدفء أو البرودة المتعلقة بشيء ما، يتم التعبير عنها من خلال درجات أو وحدات قياسية.
• أو درجة الحرارة هي ما يقيسها الترمومتر أو مقياس الحرارة، تم التعبير عنها بالدرجة المئوية أو الفهرنهايت أو وفقاً لمقياس كلفن.

موازين قياس درجة الحرارة

• الدرجة المئوية Centigrade or Celsius Scale.
• فهرنهايت Fahrenheit.
• مقياس كلفن Kelvin Scale.

الدرجة المئوية Centigrade or Celsius Scale

: يتم

قياس الحرارة

بالدرجة المئوية، أو المعروفة باسم مقياس سيليزيوس، يعود هذا الاسم إلى عالم الفلك السويدي أندرس سيليزيوس الذي قام بتطوير المقياس الأكثر شيوعاً واستخداماً في العالم، وبدلاً من كتابة كلمة درجة مئوية بجانب رقم الحرارة، يتم التعبير عن مقياس سيليزيوس بـ C°.

فهرنهايت Fahrenheit

: على الرغم من شيوع قياس درجات الحرارة بالمعيار المئوي، إلا أن الولايات المتحدة الأميركية ما زالت تستخدم المعيار فهرنهايت للتعبير عن مختلف قياسات الحرارة، سواء للجسم أو الطقس، سمي مقياس الحرارة بهذا الاسم نسبةً إلى العالم الفيزياء الألماني دانيال فهرنهايت، يتم التعبير كتاباً عن هذا المقياس بصيغة F°،  يمكن خلال معادلات بسيطة تحويل درجات الحرارة من فهرنهايت إلى سيليزيوس والعكس وهي:

• 1.8/ (°32- F°) = C°.
• °32 +( 1.8°C ) = F°.

مقياس كلفن Kelvin Scale

: هو مقياس تقليدي شائع بين العلماء، تعتمد أليه استخدامه على مبدأ، 100 درجة حرارة بين الغليان والتجمد، لكن بالرغم من ذلك، فإن درجة الحرارة صفر على معيار كلفن تعادل 273.15 وحدة برودة، مقارنة بنفس الدرجة على مقياس سيليزيوس أو الدرجة المئوية، يتم التعبير عن مقياس الحرارة بـ كلفن أو اختصارها ك أو K، وليس درجة كلفن.[2]

أنواع ميزان الحرارة

• ميزان حرارة إلكتروني.
• ميزان حرارة الأذن أو طبلة الأذن.
• مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء.
• ميزان الحرارة على هيئة شريط.
• ميزان الحرارة الزئبقي.

ميزان حرارة إلكتروني

: مقياس الحرارة الرقمي أو الإلكتروني هو

الترمومتر

الأكثر شيوعاً الآن لسهولة استخدامه، يمكن وضعه للأطفال تحت سن 5 سنوات تحت الإبطين، لقياس درجة الحرارة بدقة، بالإضافة إلى أنه يمكن وضعه في الفم، تحت اللسان أو في فتحة الشرج، والمكان الأخير هو الأكثر دقة عند قياس درجة حرارة الجسم، وفي جميع الحالات يتم وضع الترمومتر، لحين سماع صوت صفارات منخفضة، هذا معناه أن مقياس الحرارة، انتهى من القياس ويمكنك مشاهدة الدرجة الدقيقة على الشاشة.

ميزان حرارة الأذن أو طبلة الأذن

: هي مقاييس حرارة دقيقة خاصة للأطفال، لكنها لا تلقى إقبالاً كبيراً في مجال الاستخدام المنزلي، هذا لسببين، الأول أنها مرتفعة الثمن، الثاني أنها تحتاج لدقة في الاستخدام، للتأكد أنها التقطت درجة الحرارة السليمة للجسم من خلال وضعها بشكل سليم دخل الأذن، بالإضافة إلى أنها مزعجة بالنسبة للأطفال.

مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء

: هي أجهزة مخصصة لقياس درجات الحرارة عن طريق المسح بالأشعة تحت الحمراء، هذا النوع من مقاييس الحرارة ينتشر استخدامه في الشركات، المطارات، المدارس وغيرها.

ميزان الحرارة على هيئة شريط

: هو شريط يتم وضعه على الجبين ، فتظهر على سطحه درجة حرارة الجسم، لكنه ليست الوسيلة الدقيقة، لمعرفة حرارة الجسم الصحيحة، هل عادية، مرتفعة أو منخفضة.

ميزان الحرارة الزئبقي

: هو الشكل البدائي والتقليدي من موازين الحرارة ، لكن تقلص استخدامه في الآونة الأخيرة، بسبب احتوائه على مادة الزئبق السامة، التي قد تنتشر جراء انكسار الترمومتر وتسبب حوادث صحية خطيرة، لكنه في نفس الوقت ميزان حرارة دقيق وهو أفضل أنواع مقاييس الحرارة. [3]