وضع خالد ميزان حرارة في كوب مملوء بالماء الساخن لماذا يرتفع السائل داخل ميزان الحرارة

وضع خالد ميزان الحرارة في كوب مملوء بالماء الساخن. لماذا يرتفع السائل داخل الترمومتر؟ إنه أحد الأسئلة التي يطرحها الكثير من الناس: لماذا يختلف شكل المادة في الحجم بسبب الحرارة، وما أسباب هذه الظواهر؟ إن تفسيرها ماديًا كان سيستغرق من العلماء وقتًا طويلاً لوضع قوانين وأسباب هذه الظواهر. ومن المعلوم أن لكل حركة سبب، وهنا سنجيب على السؤال: وضع خالد الترمومتر في كوب مملوء بالماء الساخن لماذا يرتفع السائل الموجود داخل الترمومتر؟ وكذلك أنواع موازين الحرارة وبعض الظواهر المتعلقة بتأثير المواد على درجة حرارة الغرفة.

وضع خالد ميزان الحرارة في كوب مملوء بالماء الساخن. لماذا يرتفع السائل داخل الترمومتر؟

لماذا يرتفع السائل الموجود داخل مقياس الحرارة؟ والجواب هو بسبب الضغط الجوي يتم امتصاص السائل الموجود داخل مقياس الحرارة إلى أعلى.

لدينا دائمًا الكثير من الأسئلة حول كيفية عمل مقياس الحرارة. ويعتمد عمله على مقدار تمدد وانكماش المادة التي يحتوي عليها ومدى تأثره بتغير درجة الحرارة. ومن الممكن استخدام مواد من السوائل والغازات التي تتأثر بعوامل معينة مثل الحرارة والبرودة وضغط الهواء.

انظر أيضاً: شعار اليوم الوطني السعودي الـ92 لعام 1445.

تعريف الضغط الجوي

وبعد معرفة سبب ارتفاع السائل داخل الترمومتر، فإن ذلك يرجع إلى ضغط الهواء، وهو وزن عمود من الهواء لكل وحدة مساحة، ويتم قياس ضغط الهواء باستخدام البارومتر الزئبقي.

في مقياس الحرارة، عندما ترتفع درجة الحرارة، يتوسع الهواء الموجود داخل مقياس الحرارة. يؤدي هذا إلى ارتفاع السائل الموجود داخل مقياس الحرارة. مما يؤدي إلى زيادة المسافات بين جزيئات المادة، مما يسبب تغير في شكل وحجم السائل، وتنعكس هذه العملية عند تعرضها للبرد.

أنواع مقياس الحرارة

تختلف طريقة عمل أجهزة قياس الحرارة من حيث مبدأ التشغيل، لذا نذكر أهم أنواع أجهزة قياس الحرارة المستخدمة حاليًا:

• مقياس الحرارة الإلكتروني دقيق وسريع وسهل الاستخدام.
• يعتبر مقياس الحرارة الزئبقي من أكثر الأنواع دقة للأطفال فوق سن 3 سنوات.
• ميزان حرارة رقمي عن طريق الأذن.
• ميزان حرارة الجنين.

شاهدي أيضاً: متى تنتهي عروض اليوم الوطني الـ92؟

كيف يعمل مقياس الحرارة السائل؟

سبق أن أجاب العلماء عن سبب ارتفاع مستوى السائل داخل مقياس الحرارة، بعد أن اكتشف العلماء ظاهرة تمدد المواد بعد تعرضها للحرارة، وتشارك العديد من المواد في هذه الحالة. وتشمل هذه المواد الصلبة والغازات والسوائل، مثل الزئبق الموجود داخل مقياس الحرارة.

وقد تم تفسير هذه الحالة في سلوك المواد كنوع من الطاقة التي تتزايد بين الجزيئات التي تتكون منها المادة ويتم تخزينها في الروابط الداخلية لتلك الجزيئات مما يزيد المسافة بينها وبالتالي تمدد المادة.

أنظر أيضا: عند احتراق البنزين في محرك السيارة، لا يتم استخدام معظم الطاقة.

معامل التمدد الحراري لمقياس الحرارة

يعتمد عمل مقياس الحرارة على معامل يقيس درجة تمدد المادة عند تعرضها لكمية معينة من الحرارة. معظم المواد الصلبة والسوائل والغازات تتوسع في الحجم والطول والمساحة بسبب الحرارة، ومن المؤكد أن كل قاعدة لها حالات شاذة.

ومن أشهر المواد التي تتأثر بالحرارة هو الماء، حيث أن الماء ينكمش إذا تعرض للحرارة ويتمدد إذا انخفضت درجة حرارته. وهذا يسمح للماء المتجمد بالارتفاع فوق سطح الماء السائل، وهنا يكون للماء تمدد حراري سلبي.

أنظر أيضا: إطار سيارة يصطدم بعلبة معدنية فيسحقها بالكامل أي العبارة الصحيحة؟

ظاهرة تمدد المواد بالحرارة

يتم احتساب ظاهرة التمدد في جميع المشاريع الهندسية الكبيرة، حيث أن معامل التمدد الحراري يختلف باختلاف المادة. على سبيل المثال، الحديد الموجود داخل خرسانة المباني يمكن أن يتمدد بسبب الحرارة أكثر من تمدد الخرسانة، مما يهدد بانهيار المبنى.

كما يؤخذ في الاعتبار التمدد الحراري عند تصميم الموصلات الكهربائية المعلقة، حيث أن الحرارة تتسبب في تمدد الكابلات الكهربائية وتقلصها في فصل الشتاء بسبب البرد. مما يعرضها للكسر، لذا يجب الحرص على ترك مساحة تسمح بالتمدد والانكماش مع اختلاف درجات الحرارة.

بالإضافة إلى ذلك، تلاحظ وجود فجوات صغيرة متبقية على المسارات للقطارات على مسافات معينة. يعتقد الناس أن السكك الحديدية تم تركيبها على شكل قطع، لكن هذه المساحات صممت خصيصًا لمراعاة تمدد وانكماش الحديد.

وفي الختام بعد أن قدمنا ​​لكم إجابة السؤال وضع خالد ميزان الحرارة في كوب مملوء بالماء الساخن. لماذا يرتفع السائل داخل الترمومتر؟ وقد تحدثنا أيضًا عن ما يتعلق بمقياس الحرارة وضغط الهواء، لتكون مقالتنا كاملة ومفيدة.

نسخ الوصلة
تم نسخ الرابط