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.

مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لقاح أكسفورد آمن ويحفز على الاستجابة المناعية
قلم:    كلير ويلسون، جيسيكا هامزيلو، آدم فوغان، كونارد كويلتي-هاربر، ليلى ليفربول
ترجمة: مي منصور بورسلي
آخر أخبار فيروس كورونا حتى 20 يوليو 2020 الساعة 5 مساء
 
لقاح أكسفورد المرشح للتطعيم ضد الفيروس التاجي يبدو آمنًا ويحفز على الاستجابة المناعية
اللقاح ضد الفيروس التاجي Coronavirus الذي طورته جامعة أكسفورد University of Oxford بالتعاون مع شركة الأدوية آسترازينيكا AstraZeneca آمنٌ وينشط الاستجابة المناعية لدى الأشخاص، ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
‫‪جس نبض نجم مستعصٍ على الرصد
مع علماء الفلك أخيراً نبضات قلب صنف غامض من النجوم المتغيرة Variable stars سبق له أن تحدى عمليات قياس نبضه، بحسب ما أعلن في بحث جديد. فقد استخدم العلماء قياسات السطوع النجمي Stellar brightness الدقيقة للتلسكوب الفضائي لمسح الكواكب النجمية العابرة Transiting Exoplanet Survey Satellite اختصاراً: التلسكوب TESS للبحث عن الاهتزازات الدقيقة للنجوم. ويستخدم العلماء هذه التذبذبات لمعرفة معلومات عن طبقات النجم الداخلية، أو ما يعرف بعلم الزلازل الفلكية ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪سر القضاء على السرطان قد يكون في قدرته المميتة على التطور
قلم: كلير ويلسون
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة

 لا تتحدث ليديا نوت Lydia Knott كثيرًا عن الموضوع، إلا أن السيدة نوت والبالغة من العمر 82 عامًا تعلم ما الذي سيحدث لها بعد موتها. وسيؤخذ جسدها إلى مختبر من أجل فحصٍ استثنائي لجثتها بعد الموت.
ولن يكون ذلك لمعرفة سبب موتها. وشُخصت نوت بسرطان الرئة قبل خمس سنوات. وبعد جراحة أجريت عليها لإزالة جزء من رئتها، صارت في صحة جيدة: جيدة بالنسبة إلى امرأة في 82 من العمر، لا يمكنني أن ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪أي كوكب خارجي يرجّح أن يؤوي الحياة على سطحه؟
يان ديفيز
تُكتشف كواكب خارجية جديدة باستمرار، ومن ثمَّ فإن إجابة هذا السؤال لا تظل ثابتة لفترة طويلة. ويضم فهرس الكواكب الخارجية الصالحة للسكنى حاليّاً 55 مرشحاً واعداً، وهي مصنَّفة حسب مؤشر الشبه بالأرض Earth Similarity Index ESI - وهو مؤشر إلى مدى ملاءمة درجة الحرارة السطحية وغيرها من الظروف لنمط الحياة على الأرض. ويتصدر القائمة بعلامة %93 على المؤشر ESI الكوكب تيغاردن ب Teegarden b، الذي يدور حول نجم قزم أحمر على بُعد 12 سنة ضوئية فقط ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪هل يمكننا الاستغناء عن بطاريات الكوبالت بسرعة كافية لنجاح السيارات الكهربائية؟
قلم:    دونا  لو
ترجمة:    محمد قبازرد
أسعار السيارات الكهربائية آخذة بالانخفاض كما أن مبيعاتها في اطّراد، إلا أن نجاحها المستقبلي قد يتوقف على استبعاد العامل المحوري المهم: المعدن الثقيل Heavy metal الكوبالت Cobalt.
يُستخدم هذا المعدن في بطاريات أيون الليثيوم Lithium-ion batteries التي تشحن السيارات الكهربائية، والطلب عليها في ازدياد. فقد أسفر تحليل جديد أجرته إلزا أوليفيتي Elsa Olivetti وزملاؤها من معهد ماساتشوتس للتكنولوجيا ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪اكتشاف جديد في نظرية الكم قد يحل أكبر ألغازها
قلم: فيليب بال
ترجمة: محمد الرفاعي
في عالم الذرات والجسيمات المتناهي الصغر، لا تبدو الأشياء كأشياءٍ أبدًا، بل تكون على شكل سُحُبٍ من الاحتمالات Clouds of possibilities المبهمة. ويبدو أن الأشياء تكون هنا وهناك وفي كل مكان، ويبدو أنها هذه وتلك في الوقت نفسه – إلى أن تنظر إليها. وحينها يتحول الغموض الكمي فجأةً إلى شيء واضحٍ يمكن وصفه، وهو شيء يمكن أن يُسمى حقيقيًا Real.
هذا ما نعرفه. والمشكلة أن ميكانيكا الكم Quantum mechanics؛ ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪الانتقال عن بُعد في العالم الحقيقي
قلم: أندرو ماي
الانتقال عن بُعد Teleportation هو مفهوم مألوف لدى معظم الناس، وذلك بفضل «الناقل» Transporter الخيالي في سلسلة أفلام ستار تريك Star trek. كما يوحي اسمها، صوّر هذا الأخير ببساطة على أنه شكل آخر من أشكال النقل، وهو نقل شخص ما من النقطة أ إلى ب في أسرع وقت ممكن. لكن إذا فكرت في الأمر، ستجد شيئاً أغرب يحدث. عندما يخطو أحدهم إلى لوحة الناقل، يتفكك جسده تماماً - يتوقف عن الوجود - وما يظهر في مكان بعيد ليس هو الشخص الأصلي، ولكن نسخة ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪الصعود إلى متن الــمختبر الـعــائــم
قلم: لورا ميرز
تاريخ الأرض مكتوب في الصخور الموجودة تحت محيطاتنا. ما عليك سوى الحفر في طبقاتها وستجد سجلاً لكوكبنا ومناخه يمتد عبر ملايين السنين. يمكن لكتاب التاريخ الجيولوجي هذا أن يساعدنا على التنبؤ بمستقبلنا، لكن استخراج هذا المورد الرائع ليس بالمهمة السهلة. وهنا يأتي دور السفينة جويدس المؤسسات الأوقيانوغرافية المشتركة لأخذ عينات من باطن الأرض Joint Oceanographic Institutions for Deep Earth Sampling رزلوشن. هذه السفينة الهائلة هي مختبر ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪الطريق السريع للرياح
تحرك الهواء في الغلاف الجوي باستمرار. تتألف جزيئات الهواء من عدة طبقات- من فوق مستوى سطح الأرض مباشرة إلى علياء السماء - وتتعرض لمستويات متفاوتة من الضغط وتوزيع الطاقة. وسواء كان ذلك في صورة حركات بسيطة لنقل الحرارة من خط الاستواء نحو القطبين أم عبر التيارات القوية التي تسمى التيارات النفاثة Jet streams، فإن الهواء في رحلة مستمرة كثيراً ما يستحيل رؤيتها. ينقسم الغلاف الجوي للأرض إلى خمس طبقات رئيسية: التروبوسفير Troposphere أقربها إلى السطح. ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪لماذا تنحسر الثلاجات الجليدية؟
تشكل الثلاجات الجليدية الأنهار الجليدية Glaciers في مناطق تساقط الثلوج، حيث تكون الظروف باردة بما يكفي للسماح ببقاء الثلوج حتى تتجمد إلى جليد. ويتباين حجمها وفق الظروف المناخية ومستويات تساقط الثلوج، وكثير منها من بقايا العصر الجليدي Ice age الأخير، عندما غطت القمم المتجمدة أكثر من %30 من جميع الأراضي. والإشارة إليها كبقايا Remnants تعطي الانطباع بأن هذه المشاهد الطبيعية المتجمدة آخذة بالانخفاض. إذ تغطي هذه الكتل الجليدية السميكة حاليّاً 15 ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪أسرار الجلد
لبروفيسور بن غارود Ben Garrod هو مذيع تلفزيوني وأستاذ البيولوجيا التطورية والتواصل العلمي في جامعة إيست أنجليا University of East Anglia. ويستكشف تطور الجلد والحراشف في سلسلة وثائقية جديدة لهيئة الإذاعة البريطانية
ما الذي ألهمك لإعداد هذه السلسلة وخاصة استكشاف أسرار الجلد؟ يعجبني نمط هذه السلسلة، لأنها لا تقتصر على مجرد الوقوف في الخلفية والتأمل في عظمة الطبيعة، إنها تتوغل في أعماق العلوم وتستكشف كيف تعمل الأشياء المختلفة. فقد أردنا أن ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪كيف يعمل الشحن اللاسلكي
ندما نفكر في الكهرباء، يتخيل الكثير منا تلقائيّاً الأسلاك، سواء كانت مكدسة خلف التلفاز لتوصيل الكبلات الصحيحة، أم رؤية فنيي الكهرباء يعملون على متاهة من الأسلاك الملونة في صندوق الكهرباء- أم مجرد إخراج شاحن هاتفك عندما ينخفض مستوى البطارية إلى حدٍّ حرج. وفي أيامنا هذه، يتناقص عدد الأسلاك التي نحتاج إليها لأجهزتنا الكهربائية باستمرار، فيمكن للطاقة اللاسلكية حالياً تشغيل الأجهزة الإلكترونية دون الحاجة إلى اتصال مادي. وتستخدم تقنية الطاقة ... (قراءة المقال)

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق