عبارة عن الطاقة التي يتم قياسها باستخدام اداة تسمى مقياس الحرارة
الاجابة هي: درجة الحرارة
هل لديك فضول حول كيفية قياس الطاقة؟ إذا كان الأمر كذلك، فقد وصلت إلى المكان الصحيح. في منشور المدونة هذا، سنلقي نظرة على كيفية قياس الطاقة باستخدام أداة تسمى مقياس الحرارة. تعلم كل شيء عنها واكتشف سبب أهمية هذا القياس!
ما هو مقياس الحرارة وكيف يعمل؟
مقياس الحرارة هو أداة تقيس درجة الحرارة. يقوم بذلك عن طريق قياس متوسط الطاقة الحركية للجزيئات داخل جسم معين. ثم يتم تسجيل درجة الحرارة التي يتم عندها الوصول إلى متوسط الطاقة الحركية على مقياس الحرارة. يُعرف هذا بقراءة مقياس الحرارة.
الاستخدام الرئيسي لميزان الحرارة هو قياس درجة حرارة الجسم. ومع ذلك، يمكن استخدامه أيضًا لقياس درجة حرارة سائل أو غاز. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام مقياس حرارة لقياس التلامس الحراري أو نقل الطاقة بين جسمين.
يعد استخدام موازين الحرارة في القياس العلمي أمرًا حيويًا لعدد من الأسباب. على سبيل المثال، يعتمد قانون ستيفان على مبدأ أن درجة حرارة الجسم تتناسب مع كمية الطاقة التي يحتوي عليها. يستخدم هذا القانون لحساب درجة حرارة الأشياء غير المرئية بالعين المجردة.
هناك عدد من الأنواع المختلفة من موازين الحرارة المتوفرة في السوق اليوم. من المهم اختيار الشخص المناسب لاحتياجاتك. يتضمن ذلك فهم نوع مقياس الحرارة الذي تحتاجه وكيف سيتم استخدامه.
قياس درجة الحرارة بميزان حرارة
مقياس الحرارة هو جهاز يقيس درجة الحرارة. من خلال قياس درجة حرارة الجسم، يمكننا فهم مدى سخونة أو برودة الجسم. تستخدم موازين الحرارة على نطاق واسع في الحياة العلمية واليومية. يتم استخدامها لقياس درجة حرارة النظام، لتحديد الفرق بين الساخن والبارد، وقياس التلامس الحراري ونقل الطاقة بين الأشياء. في منشور المدونة هذا، سنناقش ماهية مقياس الحرارة، وكيف يعمل، وبعض فوائد استخدامه.
أنواع موازين الحرارة
هناك عدة أنواع مختلفة من موازين الحرارة التي يمكن استخدامها لقياس درجة الحرارة. وتشمل هذه ميزان الحرارة الملف المعدني، ومقياس الحرارة الزئبقي في الزجاج، ومقياس الحرارة الرقمي. كل من موازين الحرارة هذه لها مزاياها وعيوبها، ومن المهم اختيار النوع المناسب للمهمة التي تقوم بها.
أحد الاستخدامات الأكثر شيوعًا لميزان الحرارة هو قياس درجة حرارة المواد الصلبة أو السوائل أو الغازات. تشمل الاستخدامات الأخرى لمقاييس الحرارة قياس تدرج درجة الحرارة، وتحديد التلامس الحراري بين جسمين، وتحديد نقل الطاقة بين جسمين.
هناك بعض الأشياء التي يجب مراعاتها عند اختيار مقياس حرارة، بما في ذلك نوع الشيء الذي تحاول قياسه، ومقدار الدقة التي تطلبها، ونطاق درجات الحرارة التي تهتم بها. بالإضافة إلى ذلك، من المهم مراعاة قانون ستيفان عند استخدام ميزان الحرارة. ينص هذا القانون على أن درجة حرارة مادة ما تنخفض مع زيادة المسافة من الجسم.
موازين درجة الحرارة المستخدمة لقياس الحرارة
تستخدم موازين الحرارة على نطاق واسع لقياس درجة حرارة الأشياء المختلفة. يستخدمون أنظمة مختلفة لقياس الطاقة الحرارية، لكنهم جميعًا يعتمدون على مبدأ الاتصال الحراري ونقل الطاقة. من خلال قياس درجة حرارة جسمين وتحديد مساحة سطح التلامس الحراري، يمكن لمقياس الحرارة تحديد كمية الحرارة التي يتم نقلها بينهما. يمكن استخدام هذه المعلومات لتحديد درجة حرارة الأشياء، وكذلك درجة حرارة البيئة المحيطة.
الفرق بين الساخن والبارد
يتم قياس الفرق بين الساخن والبارد باستخدام مقياس رقمي يسمى درجة الحرارة. يتراوح هذا المقياس من صفر درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) إلى 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت). يتم قياس درجة الحرارة على مقياس سيليزيوس ويتم قياس البرودة على مقياس فهرنهايت.
المصطلحان “ساخن” و “بارد” هما مصطلحان نسبيان، مما يعني أن درجة حرارة واحدة يمكن اعتبارها ساخنة لشخص ما وباردة بالنسبة لشخص آخر. يتم قياس درجة حرارة الجسم باستخدام مقياس الحرارة ويتم استخدام قانون ستيفان لتحديد درجة الحرارة. ينص قانون ستيفان على أن درجة حرارة الجسم تتناسب مع مربع المسافة بين الجسم ومقياس الحرارة. يستخدم هذا القانون لقياس درجة الحرارة في القياسات العلمية.
الاتصال الحراري ونقل الطاقة
يعد الاتصال الحراري ونقل الطاقة جانبين مهمين من درجات الحرارة التي تحدد كيفية انتقال الطاقة بين جسمين متصلين. يمكن نقل الطاقة بعدة طرق، وأكثرها شيوعًا هو التوصيل الحراري. التوصيل الحراري هو العملية التي يتم من خلالها نقل الحرارة من جسم إلى آخر من خلال حركة الجزيئات. ترتبط هذه العملية ارتباطًا وثيقًا بالاختلاف في درجة الحرارة بين الساخنة والباردة. عندما يكون جسمان على اتصال حراري مع بعضهما البعض، يمكن نقل الطاقة من خلال هذه العملية. بالإضافة إلى التوصيل الحراري، يمكن أيضًا نقل الطاقة من خلال الإشعاع. تحدث هذه العملية عندما يتم نقل الطاقة دون تدخل الجزيئات. الإشعاع الحراري هو الاسم الذي يطلق على الأشعة تحت الحمراء، وهو نوع من الإشعاع ينبعث من أجسام على اتصال حراري مع بعضها البعض. من خلال فهم كيفية عمل الاتصال الحراري ونقل الطاقة، يمكنك استخدام موازين الحرارة لقياس درجة الحرارة بدقة.
استخدام موازين الحرارة في القياس العلمي
تستخدم موازين الحرارة على نطاق واسع في القياس العلمي لقياس الحرارة. إنها ضرورية لمجموعة واسعة من الأنشطة، بما في ذلك دراسة الاتصال الحراري ونقل الطاقة، وقياس نطاقات درجات الحرارة، ومراقبة سلامة الأغذية. يعتبر قانون ستيفان من أهم المبادئ في قياس الحرارة، ويستخدم لحساب منطقة التلامس الحراري بين سطحين. من خلال فهم كيفية عمل موازين الحرارة، يمكنك اتخاذ قرارات أفضل عند استخدامها في حياتك اليومية.
فوائد استخدام ميزان الحرارة
تتعدد فوائد استخدام مقياس الحرارة. فهي ليست فقط أداة أساسية لقياس درجة الحرارة، ولكنها أيضًا أدوات متعددة الاستخدامات لقياس أشكال الطاقة الأخرى. على سبيل المثال، يمكن استخدام مقياس حرارة لقياس درجة حرارة الطعام أو الشراب، أو تحديد درجة حرارة جسم ما، أو قياس التلامس الحراري بين جسمين. علاوة على ذلك، تعتبر موازين الحرارة ضرورية للقياس العلمي. قانون ستيفان، على سبيل المثال، هو معادلة رياضية تعتمد على قدرة مقياس الحرارة على قياس درجة حرارة الأشياء. وبالتالي، باستخدام مقياس حرارة، يمكنك اكتساب فهم أكبر للعالم من حولك.
دور قانون ستيفان في قياس درجة الحرارة
قانون ستيفان بولتزمان هو قانون أساسي للديناميكا الحرارية ينص على أن إجمالي الطاقة المنبعثة من الجسم الأسود من حيث درجة حرارته. يستخدم هذا القانون لحساب القدرة المشعة من جسم أسود من حيث درجة حرارته ويسمح بحساب درجة حرارة الجسم. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام قانون Stefan – Boltzmann لتحديد الاتصال الحراري ونقل الطاقة بين جسمين.
كيفية اختيار مقياس الحرارة المناسب لاحتياجاتك
عند اختيار مقياس حرارة، من المهم مراعاة الاحتياجات المحددة التي ستستخدم مقياس الحرارة من أجلها. على سبيل المثال، إذا كنت تقيس درجة حرارة سائل ما، فستحتاج إلى مقياس حرارة بمقياس درجة حرارة السائل. إذا كنت تقيس درجة حرارة شيء غير سائل، فستحتاج إلى مقياس حرارة بمقياس سيليزيوس أو فهرنهايت. بالإضافة إلى ذلك، سوف تحتاج إلى التفكير في نوع الطاقة التي يقيسها مقياس الحرارة. على سبيل المثال، يعد مقياس الحرارة الذي يقيس طاقة الأشعة تحت الحمراء مفيدًا لقياس درجة حرارة الأشياء التي لا تصدر ضوءًا. أخيرًا، ستحتاج إلى اختيار مقياس حرارة متوافق مع بيئتك ويديك.
