علوم الأرض والجيولوجيا

الأجهزة المستخدمة في قياس درجة الحرارة

2012 الأحوال الجوية في دولة الكويت

صالح العجيري و محمد أحمد عيسوي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

درجة الحرارة الأجهزة المستخدمة في قياس درجة الحرارة علوم الأرض والجيولوجيا

تعتبر درجة الحرارة من أهم العناصر المناخية لما لاختلافاتها المكانية والزمنية من تأثيرات على مظاهر البيئة الجغرافية التي يعيش فيها الإنسان بجانب كونها عاملا مؤثرا في عناصر المناخ الأخرى مثل الضغط الجوي والرياح والتبخر والرطوبة الجوية والتكاثف والهطول.

إن درجة الحرارة هي تعبير عددي عن حالة الجسم الحرارية وبالتالي فهي مقياس متوسط لطاقة حركة الجزيئات أو الذرات التي تتكون منها المادة.

أو بمعنى آخر إن درجة حرارة جسم ما هي الحالة التي تحدد مقدار ذلك الجسم على انتقال الحرارة من وإلى الأجسام الأخرى عند اتصالها به

 

ويقال للجسم الذي يفقد الحرارة معطيا إياها إلى الجسم الآخر في مجموعة مكونة من جسمين ، بأنه الجسم الأعلى في درجة الحرارة .

فعندما يمتص جسم ما الطاقة الإشعاعية فإن هذه الطاقة تتحول إلى طاقة حرارية ومن ثم فإن الجزيئات أو الذرات تتحرك بسرعة أكبر مع ازدياد الطاقة الممتصة ، وكلما امتص الجسم طاقة أكبر مالت درجة حرارته إلى الارتفاع.

أما الحرارة الخاصة بجسم ما فتعتمد على مجموع الطاقات الحركية لجزيئاته كافة وبالتالي فهي تعبير عن كمية الحرارة (الطاقة)التي يحتويها الجسم.

 

ملاحظة : كمية الحرارة = كتلة الجسم × الحرارة النوعية للجسم

 

لا تقاس درجة الحرارة مثلما تقاس الأطوال والحجوم لأن درجة الحرارة ليس لها أبعادا معينة ،  فإذا فرضنا جسما طوله 15 مترا فانه يمكننا وضع وحدة طول على امتداده من أحد طرفيه حتى الطرف الآخر

اما في حالة درجة الحرارة فانه لا يوجد وحدات حيث يتم في درجة الحرارة تعيين نقطتين ثابتتين تمثلان حالة معينة لمواد طبيعية مثل الماء المقطر، ثم تعطى لهما قيم رقمية تمثل درجات حرارة معينة مثل درجة الغليان ودرجة التجمد، ثم تقسم المسافة بين النقطتين إلى عدد محدد من الأقسام المتساوية

وبذلك ينشأ سلم لقياس درجة الحرارة ولقد اتفق دوليا على نقطتين محددتين هما نقطة التجمد ونقطة غليان الماء المقطر تحت ضغط خارجي يعادل واحد ضغط جوي قياسي(1013ر2 مليبار).

 

وتختلف السلالم الحرارية باختلاف القيم الاصطلاحية التي تعطى لكل من النقطتين الثابتتين وأشهر هذه السلالم هي :

1 – السلم المئوي ( السنتيجراد ) ، أو سلم سلسيوس Celsius

في هذا المقياس تكون نقطة تجمد الماء في صفرْ ونقطة غليان الماء هي001 ْ والمسافة بين النقطتين مقسمة إلى 100 قسمٍ متساويا ٍكل قسم هو درجة مئوية واحدة (سلسيوس) وينسب هذا السلم إلى العالم السويدي أندريه سلسيوس الذي وضعه عام 1736 م

لكنه افترض أن درجة غليان الماء صفر درجة ونقطة تجمد الماء 100 درجة ليعمل بعده لينيوس Linnaeus على عكس الأرقام بحيث تصبح نقطة التجمد اهي الصفر ونقطة الغليان هي ال100 درجة .

 

2- السلم الفهرنهيتي Fahrenheit

وقد وضعه «فهرنهيت» عام 1721–1724 متخذا نقطة التجمد الرقم 32 درجة ف ونقطة الغليان الرقم 212 درجة ف والمسافة بين النقطتين قسمت إلى 180 قسماً متساويا عرف كل قسم بدرجة فهرنهيت.

 

3 – السلم المطلق "سلم كلفن"

وفيه اتخذ الرقم 273ر2 درجة كلفن كنقطة تجمد للماء المقطر والرقم 373.2 درجة كنقطة غليان للماء المقطر. ومن ثم فهو سلم مئوي يبلغ الفرق بين نقطتي التجمد والغليان مئة قسمٍ (درجة) وكل قسم من أقسامه يساوي قسما من أقسام السلم المئوي (سلسيوس).

 

4 – سلم رئومر R'eaumur

وقد وضع هذا السلم «رئومر» عام 1730 م عندما استعمل ميزان حرارة كحولي ولاحظ بأن حجم 1000 وحدة عند نقطة التجمد تصبح 1080 وحدة عند درجة حرارة الماء المغلي وعليه فقد اتخذ الصفر نقطة التجمد والرقم 80 نقطة الغليان في هذا السلم.

ويعد السلم المئوي (سلسيوس) أكثر السلالم استخداما وشيوعا ومنذ عام 1948 اعتبر  السلم العالمي ، علما بأن السلم الفهرنهايتي يستخدم أحيانا وأما سلم رئومر فلا يستخدم مطلقا في العصر الحالي.

ولو نظرنا إلى الشكل ( 31 ) الذي يبين التدرجات الحرارية في السلالم الثلاثة الأولى لوجدنا أن كل 100 درجة سلسيوس تعادل 180 درجة فهرنهيت وتعادل 100 درجة كلفن.

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق
إغلاق