وضع خالد ميزان حراره في كوب مملوء بالماء الساخن لماذا يرتفع السائل داخل ميزان الحراره

وضع خالد ميزان حراره في كوب مملوء بالماء الساخن لماذا يرتفع السائل داخل ميزان الحراره، تعد من التجارب التى يتعلمها الطلبة في المدرسة وتحديدا في حصص العلوم، حتى يتم الاستنتاج حول الميزان المستخدم لقياس الحرارة في الماء، ويعد من الأدوات الهامة التى يجب على الطلبة معرفتها، ومنها يستخدم لقياس المواد الصلبة، ومنها لقياس المواد السائلة، هناك بعض التفاصيل يتم معرفتها من خلال شبكة الصحراء.

وضع خالد ميزان حراره في كوب مملوء بالماء الساخن لماذا يرتفع السائل داخل ميزان الحراره

أن السائل يرتفع داخل ميزان الحرارة بسبب التمدد بالحرارة، حيث يعرف باسم التمدد الحراري، وهو من المواد الموجودة مما حولنا، حيث نتعامل معها خلال حياتنا اليومية أغلبها يتمدد بالحرارة وينكمش بالبرودة، كما ويحدث التمدد الحراري بسبب نتيجة ارتفاع درجة الحرارة المحيطة بالمادة، مما يؤدي إلى تغير حجمها، بالاضافة إلى زيادة المسافات البينية الموجودة بين جزيئات المادة، وزيادة الطاقة الحركية الخاصة بها، مما يحدث استطالة المادة وزيادة حجمها عن الوضع الطبيعي عند ارتفاع درجة حرارتها، وأن الانكماش يحدث بالبرودة عند انخفاض درجة الحرارة التي تحيط بالمادة، حيث يعمل على قلة المسافات البينية ونقص حجم المادة.

أول من ابتكر ميزان درجة الحرارة

أن العالم الإيطالي جاليليو هو أول من ابتكر مقياس الحرارة في القرن السادس عشر، لكن كان ضخم، ويحتاج إلى وقت طويل حتى يتم قياس الحرارة، وكان من الصعب  التنقل به من مكان إلى آخر، كما أن في نهاية القرن الثامن عشر ابتكر جأبريل أصغر من حجمه، وهو وسيلة غير عملية حتى يتم قياس درجة الحرارة، وقام العالم الإنجليزي توماس كليفورد ألبوت في عام 1876، بمعرفة أول مقياس شبيه بالأنواع المستخدمة في الوقت الحالي، حيث تم الاعتماد على هذا المقياس ولأول مرة على استخدام الزئبق ومقارنة درجة تمدده إلى درجة حرارة الجسم، حيث بلغ طوله حوالي 15 سم.

ما هي فكرة عمل ميزان الحرارة

أن مقياس درجة الحرارة كان على أساس الحقيقة العلمية هو الخواص الفيزيائية إلى المواد التى تتغيّر بتغيُّر درجات الحرارة، مثل تمدد الجسم بارتفاع درجة حرارته، ومن تلك الخواص الفيزيائية للمادة المتغيّرة مع درجة الحرارة، هو حجم السائل، وحجم الجسم الصلب، ويعد أكبر تغير يحدث هو تغير حجم الغازات مع درجة الحرارة، حيث يزيد حجم الغاز بنسبة 1/273 من حجمه لكل درجة مئوية يرتفعها أو لكل درجة كلفن.

أنواع ميزان الحرارة

هناك مجموعة من الأنواع لميزان الحرارة التى تطورت مع تطور الزمن، وهي كالتالي:

• المقاييس ثنائية الفلز
• المقاييس الكهربائية
• المقاييس الرقمية
• المقاييس الأحادية الاستعمال
• مقاييس البلور السائِل

ما أشهر الأمثلة على التمدد الحراري

هو تدلي أسلاك الكهرباء في فصل الصيف وزيادة طولها عن الطول الطبيعي نتيجة ارتفاع درجة الحرارة في فصل الصيف وهو ما يؤدي إلى تمددها، كما يعمل على زيادة حجم المواد المعدنية المختلفة عند تسخينها أو ارتفاع درجة حرارتها، بالاضافة إلى تمدد الطرق والكباري في فصل الصيف، مما يؤدي إلى ظهور الشقوق والكسور عليها.