بحث عن الترمومترات , الترمومتر في الحرارة

روان فخري

الترمومتر اداه صغيره تستعمل لقياس درجات حراره الغازات و السوائل و المواد الصلبة. و ربما بنيت

اسماء محركات البحث , اشهر مواقع البحث العالمية

الترمومترات علي اساس الحقيقه العلميه التي تقول ان الخواص الفيزيائيه القابله للتغير لبعض

المواد تتغير بتغير درجات الحرارة. و تشمل الخواص الفيزيائيه المتغيره فالماده مع تغير درجة

الحرارة، حجم السائل و طول الجسم الصلب. و من الخواص الاخري التي تتغير بتغير درجه الحرارة

المقاومة، اي مقاومه سريان التيار الكهربائى و هذا فالمواد الموصله للكهرباء.

توجد ثلاثه نوعيات اساسيه من الترمومترات 1 ترمومتر السائل ذو الغلاف الزجاجى 2 الترمومتر التشويهي

3 الترمومتر الكهربائي. و تصنع معظم الترمومترات فالوقت الحالى فشكل ترمومترات رقمية،

واخري ممكن التخلص منها بعد استخدامها.

ترمومترات السائل ذى الغلاف الزجاجي. و هى اشهر نوعيات الترمومترات. و تشمل هذة المجموعة

الترمومترات المستخدمه فقياس درجات الحراره داخل المبانى و خارجها، و قياس درجه حرارة

الاجسام، ايضا تقدير درجات الحراره خلال الطهي. و يعد الزئبق اكثر السوائل استخداما فهذا النوع

من الترمومترات. و يستخدم الكحول فالمناطق التي تنخفض بها درجات الحراره بصوره دوريه لتصل

الي اقل من درجه حراره تجمد الزئبق، اي اقل من -39°م. و يملا السائل سواء اكان زئبقا ام كحولا بصيلة

الترمومتر التي تتصل بانبوب زجاجى محكم القفل مملوء جزئيا بالسائل. و يتمدد السائل و يزداد حجمة عند

رفع درجه حرارته، و بهذا يرتفع مستواة فالانبوب الزجاجي. و يوجد علي السطح الخارجى للترمومتر تدريج حراري.

الترمومترات التشويهيه (ثنائيه الفلز). هى الترمومترات التي يتغير شكلها نتيجه ارتفاع او انخفاض درجه الحرارة. و يوجد نوعان من هذة الترمومترات هما: الثنائى الفلز و انبوب بوردون. و الترمومتر الثنائى الفلز، هو الاكثر شيوعا، و يتالف من شريحتين فلزيتين مختلفتين كالحديد و النحاس، و تثبت الشريحتان معا ليكونا قضيبا و احدا. و عند ارتفاع درجه الحرارة، يتمدد كلا الفلزين، و لكن معدل تمدد جميع منهما يختلف عن الاخر، و يؤدى هذا الي انحناء القضيب. و يتسبب انحناء القضيب فتحرك المؤشر الي اعلي او الي اسفل مقياس الحراره مشيرا الي التغير فدرجه الحرارة. و من اشهر نوعيات الترمومترات ثنائيه الفلز المرسمه الحرارية، و تحتوى علي قلم لتسجيل تغيرات درجه الحرارة.

والنوع الثاني من الترمومترات التشويهيه هو ترمومترات انابيب بوردون، و هى عباره عن انابيب فلزيه مقوسه قابله للانثناء مملوءه بسائل كالجليسرول و الزيلين. و عند ارتفاع درجه الحراره فان السائل يتمدد، و يصاحب التمدد استقامه الانبوب حتي يتكيف مع الزياده فحجم السائل. و يثبت فنهايه الانبوب قلم او مؤشر ليدل علي درجه الحرارة.

الترمومترات الكهربائية. تشمل الترمومترات الكهربائيه كلا من المزدوجات الحراريه و ترمومترات المقاومة. و المزدوجات الحراريه اكثر نوعيات هذة المجموعه استخداما، و تتالف من سلكين فلزيين مختلفين يفتل طرفاهما معا لتكوين و صلتين. و يطلق علي احدي هاتين الوصلتين الوصله المرجعيه ، و تكون عند درجه حراره ثابته هى فالعاده درجه حراره الصفر المئوي. و يتولد بين السلكين قدر صغير من فرق الجهد و هذا بمجرد تغير درجه حراره الوصله الاخرى. و يقاس فرق الجهد بمقياس يطلق علية مقياس المليفولت و الذي يحتوى فالعاده علي تدريج لدرجات الحرارة. و تصنع الاسلاك الفلزيه لمعظم المزدوجات الحراريه المستخدمه لقياس درجه حراره الجو غالبا من النحاس و سبيكه يطلق عليها كونستانتان. اما اسلاك المزدوجات الحراريه المستخدمه فقياس درجات الحراره العاليه و التي قد تصل الي 2,800°م فتكون من فلزات اخري يمكنها تحمل درجات الحراره العالية. انظر: الدائره الكهربائية. و يقاس فهذة الترمومترات التغير فالمقاومه الكهربائيه للفلز الناشئه عن تغير درجه الحراره و يترجم التغير فالمقاومه الي درجات حرارة. و يستعمل العلماء ترمومترات المقاومه البلاتينيه لضبط كل نوعيات الترمومترات الاخري و التاكد من دقتها. كما تستعمل ترمومترات المقاومه البلاتينيه ذات الدقه العاليه لقياس درجات الحراره فمدي يتراوح بين 259,35°م تحت الصفر و 961,78°م علي المقياس العالمى لدرجه الحراره لعام 1990م. و يتميز المقياس العالمى لدرجه الحراره بانة مرجع عالمى موحد لقيم درجات الحرارة.

الترمومترات الرقمية. تستعمل الترمومترات الرقميه الدوائر و الاجهزه الالكترونيه لبيان درجه الحرارة. و فهذة الترمومترات تخرج قراءه درجه الحراره فصوره ارقام. و تقيس الترمومترات الرقميه درجات الحراره عن طريق اداه دقيقه فيها يطلق عليها المسبار. و يصنع المسبار اما من ما ده فلزيه كالنحاس او البلاتين او من احدي المواد شبة الموصلة. انظر: شبة الموصل. و تتسبب تغيرات درجه الحراره فتغيرات كبيره فالمقاومه الكهربائيه لهذة المواد. و معظم اشباة الموصلات اكثر حساسيه لتغير درجات الحراره مقارنه بالفلزات.

يوصل المسبار الي دائره الكترونية، و تستقبل الدائره قراءات درجه الحراره من المسبار فصوره اشارات كهربائية. و تحول الاشارات الكهربائيه الي ارقام تخرج علي نافذه عرض.

الترمومترات احاديه الاستعمال. هى الترمومترات المستخدمه لقياس درجه حراره الانسان. و تتميز هذة الترمومترات بانها اقل تكلفه فتصنيعها من الترمومترات العادية، و لهذا فانها تتوافر باسعار مقبولة.

وتفقد هذة الترمومترات دقتها بعد استخدامها لمره و احدة، و لكن يصنع فالوقت الحالى عدد قليل من هذة الترمومترات ممكن اعاده استخدامة عده مرات قبل التخلص منه.

تصنع بعض هذة الترمومترات من مواد تنصهر عند درجه حراره معينة، و بعضها الاخر يصنع من مواد يطلق عليها اسم السوائل البلوريه و هى تغير مظهرها عند درجه حراره معينة.

التدريجات الحرارية. تنتج بعض الترمومترات باستعمال تدريج فهرنهيتي، بينما تنتج معظم الترمومترات الحراريه بتدريج مئوي. و علي الرغم من ان بعض الترمومترات و بخاصه فالولايات المتحده الامريكيه تستعمل تدريجا فهرنهيتيا الا ان هنالك بعض الترمومترات التي تحمل كلا من التدريجين المئوى و الفهرنهيتى معا. و تستعمل معظم ترمومترات الاغراض العلميه مقياس كلفن.

يتجمد الماء فالتدريج المئوى عند درجه حراره الصفر، و يغلى عند درجه الحراره 100°م. و يستعمل مقياس كلفين للقياس فالاغراض العلمية، و يتجمد الماء فهذا المقياس عند درجه حراره 273ك و يغلى عند درجه حراره 373ك. بينما يتجمد فالتدريج الفهرنهيتى عند درجه 32°ف و يغلى عند درجه 212°ف.

تبني جميع مقاييس الحراره حاليا علي اساس مقياس الحراره العالمى الذي و ضع عام 1990م. و تتحدد درجات الحراره علي ذلك المقياس عن طريق سلسله من الدرجات الثابته تسمي حالات التوازن و هى ذات قيم محددة، و تبين درجات الحراره بوحدات مئويه او كلفنية، كما ممكن تحويلها الي المقاييس الاخري لدرجات الحرارة.

نبذه تاريخية. تم اختراع اول الترمومترات المعروفه بوساطه عالم الفلك الايطالى جاليليو عام 1593م. و كان يسمي المكشاف. و ربما تميز ذلك الجهاز بدقه متوسطه فقط. لكن فعام 1641م تم تطويرة بحيث صارت تستعمل فية الكحول. و فعام 1714م اكتشف الالمانى جبريل دانيل فهرنهايت الترمومتر الزئبقي، و هو الذي يستعمل حتي اليوم