ال درجة الحرارة إنه مقياس لدرجة اهتزاز الجزيئات التي يتكون منها الجسم. إذا كان الاهتزاز الجزيئي مرتفعًا ، فسيكون الجسم ساخنًا. إذا لم يكن الاهتزاز الجزيئي شديدًا ، فسيكون الجسم باردًا.
إن التحديد الدقيق لقيم درجات الحرارة في حياتنا اليومية مهم للغاية. على سبيل المثال ، يمكننا أن نذكر تحديد درجة حرارة الجسم لتشخيص الحمى والحفاظ على قيم درجة الحرارة الدقيقة لتعبئة الأدوية.
لا يمكن استخدام الأحاسيس الجسدية لضبط درجة حرارة مادة ما بالضبط ، لأن جسم الإنسان ليس مقياس حرارة جيداً. وبالتالي ، يمكن تحديد درجة الحرارة من خلال سلوك المواد مقابل الاختلافات في هذا الحجم المادي. نعلم ، على سبيل المثال ، أنه عند التعرض لتغيرات درجة الحرارة ، يمكن أن تتأثر المواد تمدد أو انكماشوبالتالي يمكن الاستفادة من هذه الخاصية لقياس درجة حرارتها.
أنت موازين الحرارة الأكثر شيوعًا هي تلك الخاصة بـ الزئبق، الذي فيه هذا المعدن السائل يتم تخزينها في لمبة زجاجية ، بمقياس حراري معين. يتم تمييز قيم درجة الحرارة من خلال تمدد أو انكماش هذا المعدن.
المقاييس الحرارية
عملية بناء أ مقياس الحرارة إنه بسيط ويتطلب خطوتين فقط. باستخدام المصباح الزجاجي حيث يوجد الزئبق ، قم بما يلي:
1) تعليم نقاط المياه الثابتة
في ظل الظروف العادية لدرجة الحرارة والضغط ، سيعاني الماء دائمًا الذوبان والغليان في نفس درجات الحرارة. لذلك ، يجب ربط المصباح الذي يحتوي على الزئبق بكمية معينة من الجليد في عملية الذوبان. عندما يستقر مستوى الزئبق داخل المصباح ، يكون موضع نقطة الانصهار. ثم ، عند وصل المصباح الزجاجي بالماء المغلي ، انتظر استقرار مستوى الزئبق وقم بتمييز نقطة الغليان.
عندما يصل مستوى الزئبق إلى إحدى النقاط المحددة ، سنعرف أن درجة الحرارة تتوافق مع نقطة انصهار أو نقطة غليان الماء.
2) التنازل عن القيم
بعد تعليم النقاط الثابتة ، يجب تعيين قيم لكل منها. وبالتالي ، سيتم إنشاء مقياس حرارة على مقياس حرارة معين.
المقاييس الحرارية
يوجد حاليا ثلاثة المقاييس الحرارية قيد الاستخدام حول العالم:
1) مقياس مئوية:تم إنشاء هذا المقياس في عام 1742 بواسطة الفيزيائي السويدي Anders Celsius (1701 - 1744) ، ويخصص هذا المقياس القيمة 0 درجة مئوية لنقطة الانصهار و 100 درجة مئوية لنقطة غليان الماء.
2) مقياس فهرنهايت:تم إنشاء هذا المقياس في عام 1708 بواسطة الفيزيائي الألماني دانيال فهرنهايت (1686 - 1736) ، ويستخدم هذا المقياس بشكل أساسي في البلدان الناطقة باللغة الإنجليزية ولها قيمة 32 درجة فهرنهايت لنقطة الانصهار و 212 درجة فهرنهايت لنقطة غليان ماء.
3) مقياس كلفن: تم إنشاء هذا المقياس من قبل الإنجليزي ويليان طومسون (1824 - 1907) ، المعروف باسم اللورد كلفن. مشيرا الى درجة حرارة ال الصفر المطلق، درجة الحرارة التي يتوقف عندها الاهتزاز الجزيئي ، يُعرف مقياس كلفن بالمقياس المطلق.
حدد اللورد كلفن قيمة صفرية لدرجة الحرارة - 273.15 درجة مئوية ، وهو ما يتوافق مع درجة حرارة الصفر المطلق. وبالتالي ، فإن نقاط الانصهار والغليان على مقياس كلفن تتوافق ، على التوالي ، مع 273 كلفن و 373 كلفن. لا يحتوي هذا المقياس على درجة (°) ويستخدمه المجتمع العلمي.
التحويل بين المقاييس الحرارية
المعادلة التالية تجعل التحول بين درجات حرارة سلزيوس وفهرنهايت وكلفن. من خلال تطبيقه ، يمكننا تحويل أي قيمة درجة حرارة وإيجاد القيمة المقابلة لها على مقياس حراري آخر.
في هذه المعادلة ، Tج، تF و تك تمثل أي درجة حرارة على مقياس مئوية وفهرنهايت وكلفن ، على التوالي.
مثال
دعنا نستخدم معادلة التحويل لإيجاد القيمة المقابلة لـ 45 درجة مئوية على مقياس فهرنهايت.
درجة حرارة 45 درجة مئوية تقابل 113 درجة فهرنهايت.
بقلم جواب سيلاس
تخرج في الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conversao-entre-as-escalas.htm