طرق قياس درجة الحرارة

عندما تريد معرفة ما إن أصبتك حمى، أو مدى البرودة في الخارج، أو عندما يسخن طعامك، فيمكنك قياس درجة الحرارة. يمكننا قياس الحرارة بسهولة بالثيرمومتر. هذا مثال لأحد أشهر الثيرمومترات. تحتوي هذه البصيلة الصغيرة في الأسفل على سائل يتفاعل مع التغيرات في الحرارة. عندما تكون الحرارة منخفضة، تتحرك الجزيئات المكونة للسائل ببطئ كبير فتشغل مساحة قليلة. عندما ترتفع الحرارة، تبدأ الجزيئات بالتحرك أسرع وتنتشر متباعدة، فيشغل السائل بذلك مساحة أكبر - إنه يتمدد. تسمى هذه الظاهرة بالتمدد الحراري. عندما يتمدد السائل، يندفع عبر أنبوب زجاجي ضيق جدا متصل بالبصيلة، - الأنبوب الشعري. على طول الأنبوب الشعري هناك خطوط رفيعة متساوية التباعد تمكننا من قراءة النتيجة. إنها قياسات الحرارة، ويمكن أن تكون درجاتها بالسيلسيوس أو الفهرنهايت. المستوى الذي يصل إليه السائل داخل الأنبوب يوضح عددا معينا من الدرجات على المقياس. هذا العدد مساو لدرجة الحرارة. يسمى نوع الثيرمومتر هذا بالسائل في زجاج. تتفاعل السوائل المختلفة مع تغيرات الحرارة بطرق مختلفة، ولا تصلح جميع السوائل للثيرمومترات. الثيرمومترات التقليدية تستخدم الزئبق. للزئبق مدى كبير بين نقطتي تجمده وغليانه، ويتمدد بانتظام مع الحرارة، وله لون فضي واضح ولا يلتصق بجدران الأنبوبة. لكنه للأسف سام، لذا تستخدم الثيرمومترات الحديثة الكحول. بعض الثيرمومترات تستخدم التمدد الحراري للمعادن بدلا من السوائل. إنها تتكون من شريطين من معدنين مختلفين ملتصقان معا ويتفاعلان مع تغيرات الحرارة. تسمى هذه الثيرمومترات بثنائية المعدن. عندما تزيد الحرارة، يتمدد أحد المعدنين أكثر من الآخر. ينثني الشريط بسبب ذلك. عند طرف الشريط يوجد مؤشر، يتحرك مع الشريط ويوضح درجة الحرارة على المقياس. بعض الثيرمومترات لا توضح مؤشرا على المقياس، وإنما تعرض رقما عبر شاشة رقمية. إنها ثيرمومترات رقمية. بعضها به قطعة كهربائية خاصة تسمى الثيرميستور. إحدى خصائصه - المقاومة - تتغير مع ارتفاع أو انخفاص الحرارة. هكذا، يقيس الثيرمومتر الحرارة ويعرض درجتها على شاشة. كل هذه الثيرمومترات توضح درجة حرارتها - فبناءً على محيطها، تصبح أكثر سخونة أو برودة، وتوضح ذلك التغير. لكن كيف يمكننا قياس حرارة الأشياء التي لا يمكن وضع ثيرمومتر داخلها، كمحرك السيارة؟ هناك ثيرمومترات يمكنها قياس الحرارة عن بعد. عندما نوجهها نحو شيء ما، فإنها تقيس إشعاعها الحراري أو تحت الأحمر. نسميها ثيرمومترات الأشعة تحت الحمراء. إنها أيضا تعرض الحرارة عبر شاشة، لذا فهي نوع آخر من الثيرمومترات الرقمية. هناك الكثير من الطرق لقياس الحرارة. تعمل الثيرمومترات المختلفة بطرق مختلفة، لذا تختلف في الدقة، ومدى الحرارة، والوقت اللازم للقياس. بعضها أفضل لقياس حرارة الهواء أو الجسم، وبعضها للطبخ أو الخبز، وبعضها للأغراض الصناعية والتقنية.