درجة الحرارة وقياسها

درجة الحرارة وقياسها
أ:درجة الحرارة:
إن حاسة اللمس هي التي أعطتنا أول مفهوم عن درجة الحرارة ،وهي التي تسمح لنا بالتمييز بين الأجسام الساخنة والأجسام الباردة ، ولكن اليد لا يمكن أن تدلنا على مقدار درجة الحرارة الفعلية للجسم ، بل تبين لنا الاختلاف النسبي بين درجة الحرارة الجسم الملموس ودرجة حرارة اليد.
ويمكن تعريف درجة الحرارة:
درجة الحرارة :هي عدد يدل على حالة الجسم من حيث السخونة أو البرودة. ويطلق على الجهاز الذي يقوم بقياس درجة الحرارة Thermometer
أو ترمومتر.






حيث يوضع هذا الجهاز ملامساً للجسم المراد قياس درجة حرارته لفترة مناسبة حتى تصبح درجة حرارته مساوية لدرجة حرارة الجسم ، عندئذ
نأخذ قراءة الترمومتر فتكون هي درجة حرارة الجسم.

ب:الترمومترات:
تقوم فكرة عمل أي ترمومتر على العناصر التالية:
1- مادة ترمومترية.
2- صفة ترمومترية.
3- تدريج حراري.

وهناك عدة أنواع من الترمومترات تبعا لنوع المادة الترمومترية المستخدمة ،فمنها
الترمومتر السائل ،والترمومتر الغازي ،والترمومتر الصلب.وفي جميع الأنواع يتم اختيار صفة فيزيائية تتغير بتغير درجة الحرارة((حجم،ضغط،كثافة،مقا ومة))
ومن خلال قياس التغير في هذه الصفة يمكن أن تعين درجة الحرارة.
ولكي تحدد لنا الترمومترات المختلفة نفس الدرجة عندما توضع جميعها في وسط واحد،يجد أن هذه الترمومترات بناء على نقاط مختارة لأجسام تكون درجة حرارتها ثابتة دائماً في الظروف المعتادة، مثل درجة إنصهار الجليد ودرجة غليان الماء تحت الضغط العياري.


ج- التدريجات الحرارية:
1- التدريج السيليزي





صممه العالم السويدي إندريس سيليسيوس عام1747 ميلادية. وفيه اعتبر درجة انصهارها الجليد تحت الضغط العياري هي الصفر، ودرجة غليان الماء تحت الضغط العياري هي 100ْ وقسم المسافة بينهما إلى 100 قسم متساوٍ ،كل قسم يعادل درجة واحدة سيليزية (c1ْ).

2-التدريج الفهرنهيتي




صممه العالم جابريل فهرنهيت حيث اعتبر درجة انصهار الجليد تحت الضغط العياري هي F32ْ ،ودرجة غليان الماء تحت الضغط العياري هي F212ْ،وقسم المسافة بينهما إلى 180قسم متساوٍ.


3- التدريج المطلق أو الكلفني



صممه اللورد كلفن عام1852 ،حيث اعتبر درجة الحرارة التي تنعدم عنده الطاقة الداخلية للمادة هي الصفر،وتقابل هذه الدرجة في التدريج السيليزي273.15ْ-،وبإهمال الكسور فإنه يمكن الحصول على الدرجة الكلفنية(المطلقة) من العلاقة:

Tk =Tc+273



وبذلك تكون درجة انصهار الجليد تقابل على التدريج الكلفنيk ْ273 ودرجة غليان الماء k ْ373