دما

تعريف: دما معياري است كه ميزان گرمي يا سردي يك جسم را مشخص مي كند. دما را با نماد نشان مي دهند و يكاي اندازه گيري آن درجه سلسيوس با علامت است.

دماسنجي

دانش اندازه گيري دما را دماسنجي مي نامند. اين عمل با وسيله اي به نام دماسنج انجام مي گيرد.

دماسنجي بر چه اساسي صورت مي گيرد؟

ج: تغيير دماي اجسام و مواد مختلف مي تواند باعث تغيير طول، حجم، رنگ و يا ساير ويژگيهاي فيريكي آن شود. تغييرات اين كميتها مي تواند معياري براي اندازه گيري دما باشد. مثلاً اكثر مايعات بر اثر افزايش دما منبسط مي شوند و از اين خاصيت در ساختن دماسنج هاي جيوه اي يا الكلي استفاده مي شود.

ساختمان يك دماسنج جيوه اي يا الكلي ساده چگونه است؟ج: اين دماسنج ها مطابق شكل زير از يك لوله شيشه اي باريك سربسته( خالي از هوا) متصل به يك مخزن تشكيل شده اند. مخزن پر از جيوه( يا الكل) است. با بالا رفتن دماي مايع درون مخزن، حجم آن بيشتر مي شود( انبساط مي يابد) و مايع در لوله باريك بالا مي رود و سطح بالايي آن در ارتفاع بالاتري قرار مي گيرد. از ارتفاع مايع در لوله باريك مي توان براي اندازه گيري دما استفاده كرد، زيرا هرچه دما بالاتر باشد، ارتفاع مايع بيشتر و هر چه دما كمتر باشد، ارتفاع مايع كمتر است.

تعادل گرمايي

تعريف: دو جسم را هنگامي با يكديگر در تعادل گرمايي ني گويند كه در حال تماس كامل دماي آنها تغييري نكند.

مثلاً هنگامي كه جسم داغ را در داخل يك ظرف آب مي اندازيم بعد از مدتي انتقال گرما از جسم به آب قطع مي شود و ديگر دماي جسم و آب تغيير نمي كند. در اين حالت جسم و آب در حال تعادل گرمايي قرار دارند.

دماي تعادل

تعريف: دمايي كه دو جسم در حال تعادل گرمايي پيدا مي كنند، دماي تعادل آنها ناميده مي شود.

مثلاً در مثال جسم داغ و ظرف آب فرض كنيم، دماي جسم قبل از قرار گرفتن در آب  150 و دماي آب  20 باشد. اگر بعد از مدتي كه به تعادل گرمايي رسيدند دماي هر دو  28 بشود، اين دما را دماي تعادل مي نامند.

رسانا يا عايق گرما

رسانش گرما توسط جامدات مختلف يكسان نيست. جامداتي كه رسانش گرما را به خوبيانجام مي دهند، رساناي گرما ناميده مي شوند. فلزات رساناي خوب گرما هستند. جامدات يا موادي را كه رسانش گرما را بخوبي انجام نمي دهند، عايق گرما مي نامند. موادي مثل شيشه، چوب، پلاستيك عايق هاي خوب گرما هستند. و مايعات و گازها ( مثل آب و هوا) نيز عايق گرما به حساب مي آيند.

چند مورد براي استفاده از رساناهاي خوب گرما را بيان كنيد.

ج: 1- شعله پخش كن: وسيله اي است فلزي كه روي شعله ي چراغ گاز قرار مي دهند تا گرماي حاصل را در ناحيه ي وسيع تري پخش كنند و از سوختن غذا در يك نقطه بلافاصله بالاي شعله جلوگيري شود.

2- قابلمه ها معمولاً از جنس آلومينيوم، مس يا آهن يا تركيبي از اين مواد ساخته مي شوند. زيرا اين مواد گرما را به آساني از شعله به مواد غذايي درون خود مي رسانند. از عايق هاي پلاستيك سخت يا چوبي نيز به عنوان دستگيره اين ظروف استفاده مي شود.

E تذكر: همانطور كه در فصل انرژي بيان شد، براي صرفه جويي در مصرف سوخت و انرژي در زمستان، مناسب است در ساختمان خانه ها از عايق هاي مناسب گرمايي استفاده شود. در جدول(2-2) كتاب درسي تعدادي از اين عايق ها و آهنگ عبور گرما از آنها را ملاحظه مي كنيد.

جدول ٢-٢ آهنگ عبور گرما از واحد سطح به ازاي واحد اختلاف دما بر حسب

روش مدرج كردن يك دماسنج جيوه اي( يا الكلي)

براي مدرج كردن دماسنج به دو دماي ثابت و قابل دسترس مثلاً دماهاي جوش و انجماد آب نياز داريم. اين نقاط را نقطه هاي ثابت دماسنجي مي نامند. دماي كم را نقطه پايين و دماي زياد را نقطه بالاي دماسنجي مي گويند. رايج ترين نحوه انتخاب اندازه دماي مربوط به هر ارتفاع از ستون مايع در دماسنج و تعيين نقاط ثابت دماسنجي، روش درجه بندي( يا مقياس) سلسيوس است. در درجه بندي سلسيوس نقطه پايين برابر دماي يخ در حال ذوب است كه آنرا برابر صفر و نقطه بالاي دماي بخار آب جوش مي باشد كه آنرا برابر صد در نظر مي گيرند. سپس بين تين دو نقطه را به صد درجه مساوي تقسيم مي كنند و هر قسمت را «يك درجه سلسيوس» مي نامند. درجه سلسيوس با نماد  نشان داده مي شود.

Eتذكر:1- هنگام مشخص كردن نقطه پايين دماسنج، مخزن دماسنج بايد كاملاً درون مخلوط يخ و آب قرار گيرد و نيز موقع مشخص كردن نقطه بالا، مخزن دماسنج بايد در تماس كامل بخار آب باشد.

2- لوله دماسنج بايد خالي از هوا باشد، زيرا در صورت وجود هوا در لوله، جيوه داخل آن نمي تواند به راحتي بالا رود و در نهايت انبساط جيوه و هوا موجب شكستن لوله دماسنج خواهد شد.

3- دماهاي كمتر از صفر درجه سلسيوس را با علامت منفي نشان مي دهند.

س: نحوه استفاده از دماسنج چگونه است؟

ج: براي اندازه گيري دما توسط دماسنج آن را در تماس با جسمي كه مي خواهيم دماي آنرا اندازه بگيريم، قرار مي دهيم به گونه اي كه مخزن دماسنج در تماس كامل با جسم مورد نظر باشد. مدتي( حدود دو الي سه دقيقه) صبر مي كنيم تا ارتفاع مايع در لوله باريك دماسنج ديگر تغيير نكند. آنگاه عددي را كه در مقابل سطح مايع در لوله ثبت شده است مي خوانيم. اين عدد دماي آن جسم را نشان مي دهد.