منو
 صفحه های تصادفی
عکاس و فیلمبردار
بیماری‌ لِگ‌ ـ کالو ـ پرتس‌
رونوشت اولیه و نهایی
فرد و جامعه
پیر چشمی
صفحات ریاضی همراه با انیمیشن
سفر گروهی از مشرکین به مدینه
طغرل بن ارسلان سلجوقی
پرورش خلاقیت
طیف سنجی ماورای بنفش
 کاربر Online
402 کاربر online
تاریخچه ی: دما

تفاوت با نگارش: 1

Lines: 1-56Lines: 1-55
-V{maketoc}
! دید کلی:

مفاهیم داغ و سرد برای انسان ، مانند هر موجود زنده دیگر ذاتی است و دمای محیط مجاور را بیلونها عصبی که به سطح پوسته می‌رسند به مغز خبر می‌دهند. اما پاسخ ((فیزیولوژیکی)) به دما اغلب گمراه کننده است، و کسی که چشمش بسته است نمی‌تواند بگوید که آیا دستش به ((اتوی)) بسیار داغ سوخته یا به وسیله یک تکه ((یخ)) خشک کده است. در هر دو حالت احساسی پدید می‌آید، زیرا هر دو عینا پاسخ فیزیولوژیکی به آسیبی هستند که به نسج رسیده است.

! تعریف علمی دما:

دمای یک سیستم ویژگی است که تعیین می‌کند آیا یک سیستم با سیستم‌های دیگر در ((تعادل گومایی)) قرار دارد یا خیر.

!
یک آزمایش ساده
:

دو ظرف یکسان انتخاب کرده ، در یکی آب گرم و در دیگری آب سرد بریزید. حال یک دست خود را در آب گرم و دست دیگر را در آب سرد فور برید. حال هر دو دست را در آب نیمگرم وارد کنید. احساس شما چیست؟ /> />قطعا دستی که ابتدا در آب گرم بوده است، آب نیمگرم را سردتر و دست دیگر آن را گرمتر احساس خواهد کرد. بنابراین با این آزمایش ساده می‌توان نتیجه گرفت که قضاوت ما در مورد دما می‌تواند نسبتا گمراه کننده باشد. علاوه بر این گستره حس دمایی ما محدود است. ا یک معیار معینی و عددی برای تعیین دما نیاز داریم.

! دماسنج‌های اولیه:

نخستین وسیله واقعی علمی برای اندازه‌گیری دما در سال 1592 توسط ((گالیله)) اختراع شد. وی برای این منظور یک بطری شیشه‌ای گردن باریک انتخاب کرده بود. بطری با ((آب)) رنگین تا نیمه پر شده ، و وارونه در یک ظرف محتوی آب رنگین قرار گرفته بود. با تغییر دما هوای محتوی شکم بطری منبسط یا منقبض می‌شد، و ستون آب در گردن بطری بالا یا پایین می‌رفت. وسیله گالیله توجه نداشت که مقیاس برای سنجش دما به کار برد، به طوری که وسیله وی بیشتر جنبه دمانما داشت تا جنبه ((دماسنج)). /> />در سال 1635 رک ((فردیناند توسکانی)) ، که به علوم علاقه‌مند بود، دماسنجی ساخت که درآن از ((الکل)) استفاده کرد، و سر لوله را چنان محکم بست که الکل نتواند ((تبخیر)) شود. سرانجام ، در سال 1640 دانشمند ((آکادمی لینچی)) ، در ایتالیا ، نمونه‌ای از دماسنج‌های جدیدی را ساختند که در آن ((جیوه)) به کار برده و هوا را ، دست کم تا حدودی ، از قسمت بالای لوله بسته خارج کرده بودند. توجه به این نکته جالب است که در حدود نیم قرن طول کشید تا دماسنج کاملا تکامل یافت، و حال آنکه میان کشف ((امواج الکترومغناطیسی)) و ساختن نخستین ((تلگراف بیسیم)) ، یا میان کشف ((اورانیوم)) و نخستین ((بمب اتمی)) چند سالی بیشتر طول نکشید.

! اندازه‌گیری دما:

برای تعیین یک مقیاس تجربی دما ، سیستمی با مختصات xy را به عنوان استاندارد ، که ما آن را دماسنج می‌نامیم، انتخاب می‌کنیم و مجموعه قواعدی را برای نسبت دادن یک مقدار عددی به دمای وابسته به کدام از منحنیهای همدمای آن ، اختیار می‌کنیم. به هر سیستم دیگری که با دماسنج در تعادل گرمایی باشد، همین عدد را برای دما نسبت می‌دهیم.

! ((قوانین گازها)):

همان وقت که ((نیوتن)) در ((کمبریج)) درباره ((نور)) و جاذبه می‌اندیشید، یک نفر انگلیسی دیگر به نام ((رابرت بویل)) ، در ((آکسفورد)) سرگرم مطالعه در باب ((خواص مکانیکی و تراکم پذری گازها|خواص مکانیکی و تراکم پذیری هوا و سایر گازها)) بود. بویل که خبر ((اختراع گوله سربی)) اوتوفون گریکه را شنیده بود، طرح خویش را تکمیل کرد، و دست به کار آزمایشهایی برای اندازه‌گیری حجم هوا در فشار کم و زیاد شد. نتیجه کارهای وی چیزی است که اکنون به ((قانون بویل)) معروف است، و بیان می‌کند که حجم مقدار معینی از هر گاز در دمای معین با فشاری که بر آن گاز وارد می‌شود، بطور معکوس ، متناسب است با فشاری که بر آن گاز وارد میشود. /> />حدود یک قرن بعد ، ژوزف گیلوساک فرانسوی ، در ضمن مطالعه انبساط گازها ، قانون مهم دیگری پیدا کرد که بیان آن این است: فشار هر گاز محتوی در حجم معین به ازای هر یک درجه سانتیگراد افزایش دما ، به اندازه 273/1 حجم اولیه‌اش افزایش می‌یابد. همین قانون را یک فرانسوی دیگر به نام ((ژاک شارل)) ، دو سال پیش از آن کشف کرده بود. و از این رو اغلب آن را قانون شارل می‌نامند. این دو قانون مبنای ساخت دماسنجهای گازی قرار گرفت.

! انواع دماسنجها:

*__((
دماسنج گازی)):__
جنس ، ساختمان ، و ابعاد دماسنج در ادارات و موسسات مختلف سراسر دنیا که این دستگاه را به کار می‌برند. تفاوت دارد و به ((طبیعت گاز)) و گستره دمایی که دماسنج برای آن در نظر گرفته شده است، بستگی دارد. این دماسنج شامل حبابی از جنس ((شیشه)) ، ((چینی)) ، ((کواتز)) ، ((پلاتین)) یا پلاتین ـ ((ایریدیم)) ( بسته به گستره دمایی که دماسنج در آن به کار می‌رود ) ، که به وسیله یک ((لوله مویین)) به ((فشارسنج جیوه‌ای)) متصل است. این دماسنج براساس دو قانون ذکر شده در مورد گاز کامل کار می‌کند.

*__
دماسنج با ((مقاومت الکتریکی)):__
((دماسنج مقاومتی)) به صورت یک سیم بلند و ظریف است، معمولا آن را به دور یک قاب نازک می‌پیچند تا از فشار ناشی از تغییر طول سیم که در اثر انقباض آن در موقع سرد شدن پیش می‌آید، جلوگیری کند. در شرایط ویژه میتوان سیم را به دور جسمی که منظور اندازهگیری دمای آن است پیچید یا در داخل آن قرار داد. در گستره دمای خیلی پایین ، ( دماسنجهای مقاومتی معمولا از مقاومتهای کوچک رادیویی باتوکیب کربن یا بلورژ مانیوم که ناخالص آن آرسنیک است و جسم حاصل در درون یک کپسول مسدود شده پر از هلیوم قرار دارد، تشکیل میشوند. این دماسنج را میتوان بر روی سطح جسمی که منظور اندازهگیری دمای آن است سوار کرد یا در حفرهای که برای این منظور ایجاد شده است، قرار داد. دماسنج مقاومتی پلاتین را میتوان برای کارهای خیلی دقیق در گستره 253 تا 1200 درجه سانتیگراد به کار برد.

! ((ترموکوپل)):

ترموکوپل وسیله دیگری است که برای اندازه‌گیری دما مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این نوع دماسنج از خاصیت انبساط و انقباض اجسام جامد استفاده می‌گردد. گستره یک ترموکوپل بستگی به موادی دارد که ترموکوپل از آن ساخته شده است. گستره یک ترموکوپل ((پلاتنیوم)) ـ ((رودیوم)) که 10 درصد پلاتینیوم دراد از صفر تا C 1600 است. مزیت ترموکوپل در این است که بخاطر جرم کوچک ، خیلی سریع با سیستمی که اندازه‌گیری دمای آن مورد نظر است، به حال تعادل گرمایی در میآید. لذا تغییرات دما به آسانی بر آن اثر می‌کند، ولی دقت دماسنج مقاومتی ((پلاتین)) را ندارد.

! واحد اندازه‌گیری دما:

*__((یکای دما|کلوین)) :__
کلوین مقیاس بنیادی دما در علوم است که سایر مقیاسها بر حسب آن تعریف می‌شوند. />
*__((یکای دما|سلیسیوس)) یا ((یکای دما|سانتیگراد)):__
مقیاس سلیسیوس بر اساس نقطه سه گانه آب می‌باشد. اگر T نشان دهند. دمای سلسیوس و T نشان مدهند. دمای کلوین باشد در اینصورت داریم: 273.15 />
*__ ((یکای دما|فارنهایت)):__
این مقیاس هنوز هم در بعضی از کشورهای انگلیسی زبان به کار می‌رود و در کارهای علمی استفاده نشود رابطه مقیاس فارنها و لسیوس به صورت زیر است: 32 + =T

! مباحث مرتبط با عنوان:
+

||دمای یک یستم ویژی است که تعیین می‌کند آیا یک ((سیستم ترمودینامیکی|سیستم)) با سیستم‌های دیگر در ((تعادل گرمایی)) قرار دارد یا خیر.||








{picture=k1-f2-056.jpg}

!دید کلی

مفاهیم داغ و سرد برای انسان ، مانند هر موجود زنده دیگر ذاتی است و دمای محیط مجاور را بیلیونها عصبی که به سطح پوسته می‌رسند، به مغز خبر می‌دهند. اما پاسخ فیزیولوژیکی به دما اغلب گمراه کننده است و کسی که چشمش بسته است نمی‌تواند بگوید که آیا دستش با اتوی بسیار داغ ، سوخته یا به وسیله یک تکه ((یخ)) خشک ده است. در هر دو حالت احساسی پدید می‌آید، زیرا هر دو عینا پاسخ فیزیولوژیکی به آسیبی هستند که به نسج رسیده است.
!یک آزمایش ساده
دو ظرف یکسان انتخاب کرده ، در یکی آب گرم و در دیگری آب سرد بریزید. حال یک دست خود را در آب گرم و دست دیگر را در آب سرد فرو برید. حال هر دو دست را در آب نیمگرم وارد کنید. احساس شما چیست؟

قطعا دستی که ابتدا در آب گرم بوده است، آب نیمگرم را سردتر و دست دیگر آن را گرمتر احساس خواهد کرد. بنابراین با این آزمایش ساده می‌توان نتیجه گرفت که قضاوت ما در مورد دما می‌تواند نسبتا گمراه کننده باشد. علاوه بر این گستره حس دمایی ما محدود است و ما ه یک معیار معین و عددی برای تعیین دما نیاز داریم.
!دماسنج‌های اولیه
نخستین وسیله واقعی علمی برای اندازه‌ گیری دما در سال __1592__ توسط ((گالیله)) اختراع شد. وی برای این منظور یک بطری شیشه‌ای گردنباریک انتخاب کرده بود. بطری با ((آب)) رنگین تا نیمه پر شده و وارونه در یک ظرف محتوی آب رنگین قرار گرفته بود. با تغییر دما ، هوای محتوی شکم بطری منبسط یا منقبض می‌شد و ستون آب در گردن بطری بالا یا پایین می‌رفت. در این وسیله ، __گالیله__ توجه نداشت که مقیاس برای سنجش دما بکار ببرد، بطوری که وسیله و بیشتر جنبه __دما نما__ داشت تا جنبه ((دماسنج)).

در سال __1635__ __فردیناند توسکانی__ ، که به علوم علاقه‌مند بود، دماسنجی ساخت که درآن از ((الکل)) استفاده کرد و سر لوله را چنان محکم بست که الکل نتواند ((تبخیر)) شود. سرانجام ، در سال __1640__ ، دانشمندان __آکادمی لینچی__ ، در ایتالیا ، نمونه‌ای از دماسنج‌های جدیدی را ساختند که در آن ((جیوه)) به کار برده و هوا را دست کم تا حدودی ، از قسمت بالای لوله بسته خارج کرده بودند.

توجه به این نکته جالب است که در حدود نیم قرن طول کشید تا دماسنج کاملا تکامل یافت و حال آنکه میان کشف ((امواج الکترومغناطیسی)) و ساختن نخستین تلگراف بسیم ، یا میان کشف ((اورانیوم)) و نخستین ((بمب اتمی)) چند سالی بیشتر طول نکشید.
!اندازه‌ گیری دما
برای تعیین یک مقیاس تجربی دما ، سیستمی با مختصات __xy__ را به عنوان استاندارد که ما آن را دماسنج می‌نامیم، انتخاب می‌کنیم و مجموعه قواعدی را برای نسبت دادن یک مقدار عددی به دمای وابسته به هر کدام از منحنیهای همدمای آن ، اختیار می‌کنیم. به هر سیستم دیگری که با دماسنج در ((تعادل گرمایی)) باشد، همین عدد را برای دما نسبت می‌دهیم.
!قوانین گازها
همان وقت که ((اسحاق نیوتن)) در ((کمبریج)) درباره ((نور)) و ((گرانش|جاذبه)) می‌اندیشید، یک نفر انگلیسی دیگر به نام __رابرت بویل__ ، در ((آکسفورد)) سرگرم مطالعه در باب __خواص مکانیکی__ و __تراکمپذیری هوا و سایر گازها__ بود. __بویل__ که خبر اختراع __گلوله سربی اوتوفون گریکه__ را شنیده بود، طرح خویش را تکمیل کرد و دست به کار آزمایشهایی برای اندازه ‌گیری ((حجم)) هوا در ((فشار)) کم و زیاد شد.

نتیجه کارهای وی چیزی است که اکنون به ((قانون بویل-ماریوت)) معروف است و بیان می‌کند که حجم مقدار معینی از هر گاز در دمای معین با فشاری که بر آن گاز وارد می‌شود، بطور معکوس متناسب است با فشاری که بر آن گاز وارد مشود.

حدود یک قرن بعد ، __ژوزف گیلوساک__ فرانسوی ، در ضمن مطالعه انبساط گازها ، قانون مهم دیگری پیدا کرد که بیان آن این است: فشار هر گاز محتوی در حجم معین به ازای هر یک درجه سانتیگراد افزایش دما ، به اندازه __273/1__ حجم اولیه‌اش افزایش می‌یابد. همین قانون را یک فرانسوی دیگر به نام __ژاک شارل__ ، دو سال پیش از آن کشف کرده بود و از این رو اغلب آن را ((قانون شارل-گیلوساک)) می‌نامند. این دو قانون مبنای ساخت دماسنجهای گازی قرار گرفت.
>
>
dir align=left>

{picture=thermometer1.jpg}

!انواع دماسنجها
!!دماسنج گازی />جنس ، ساختمان و ابعاد دماسنج در ادارات و موسسات مختلف سراسر دنیا که این دستگاه را بکار می‌برند، تفاوت دارد و به طبیعت گاز و گستره دمایی که دماسنج برای آن در نظر گرفته شده است، بستگی دارد. این دماسنج شامل حبابی از جنس ((شیشه)) ، ((چینی)) ، ((کوارتز)) ، ((پلاتین)) یا ((ایریدیوم|پلاتین ـ ایریدیم)) ، ( بسته به گستره دمایی که دماسنج در آن بکار می‌رود )، می‌باشد که به وسیله یک لوله موئین به فشارسنج جیوه‌ای متصل است. این دماسنج براساس دو قانون ذکر شده در مورد گاز کامل کار می‌کند.
!!دماسنج با مقاومت الکتریکی />((دماسنج مقاومتی)) به صورت یک سیم بلند و ظریف است، معمولا آن را به دور یک قاب نازک می‌پیچند تا از فشار ناشی از تغییر طول سیم که در اثر انقباض آن در موقع سرد شدن پیش می‌آید، جلوگیری کند. در شرایط ویژه متوان سیم را به دور جسمی که منظور اندازه گیری دمای آن است پیچید یا در داخل آن قرار داد.

در گستره دمای خیلی پایین ، دماسنجهای مقاومتی معمولا از مقاومتهای کوچک رادیویی با ترکیب ((کربن)) یا بلور ((ژمانیوم)) که ناخالصی آن ((آرسنیک)) است و جسم حاصل در درون یک کپسول مسدود شده پر از ((هلیوم)) قرار دارد، تشکیل مشوند. این دماسنج را متوان بر روی سطح جسمی که بمنظور اندازه گیری دمای آن است سوار کرد یا در حفرهای که برای این منظور ایجاد شده است، قرار داد.

دماسنج مقاومتی پلاتین را متوان برای کارهای خیلی دقیق در گستره __253–__ تا __1200__ درجه سانتیگراد بکار برد.
!ترموکوپل
ترموکوپل وسیله دیگری است که برای اندازه‌ گیری دما مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این نوع دماسنج از خاصیت ((انبساط و انقباض اجسام)) جامد استفاده می‌گردد. گستره یک ترموکوپل بستگی به موادی دارد که ترموکوپل از آن ساخته شده است. گستره یک __ترموکوپل پلاتنیوم ـ رودیوم__ که 10 درصد پلاتینیوم دارد، از __صفر__ تا __1600__ درجه سانتیگراد است.

مزیت ترموکوپل در این است که بخاطر جرم کوچک ، خیلی سریع با سیستمی که اندازه‌ گیری دمای آن مورد نظر است، به حال تعادل گرمایی در مآید. لذا تغییرات دما به آسانی بر آن اثر می‌کند، ولی دقت دماسنج مقاومتی پلاتین را ندارد.
!واحد اندازه‌ گیری دما
*__کلوین:__ کلوین مقیاس بنیادی دما در علوم است که سایر مقیاسها بر حسب آن تعریف می‌شوند.>>
*__سلیسیوس یا سانتیگراد:__ مقیاس سلیسیوس بر اساس ((نقطه سه گانه آب)) می‌باشد. اگر t نشاندهنده دمای سلیسیوس و T نشاندهنده دمای کلوین باشد، در اینصورت داریم: ~~green:__273.15 - t =T __~~


*__فارنهایت:__ این مقیاس هنوز هم در بعضی از کشورهای انگلیسیزبان به کار می‌رود و در کارهای علمی استفاده نمیو.
!مباحث مرتبط با عنوان
*((ترمودینامیک))
*((ترموشیمی|ترمودینامیک شیمیایی))
 *((ترموکوپل)) *((ترموکوپل))
-*((تعادل گومایی)) +*((تعادل شیمیایی))
*((تعادل گرمایی))
 *((دماسنج)) *((دماسنج))
 +*((دماسنج الکلی))
 +*((دماسنج جیوه‌ای))
 +*((دماسنج صوتی))
 +*((دماسنج مقاومتی))
 +*((شیمی فیزیک))
 +*((قانون بویل-ماریوت))
 +*((قانون شارل-گیلوساک))
 +*((نقطه سه گانه آب))
 *((یکای دما)) *((یکای دما))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 چهارشنبه 11 مرداد 1391 [06:35 ]   7   admin      جاری 
 شنبه 08 بهمن 1384 [14:09 ]   6   حسین خادم      v  c  d  s 
 پنج شنبه 17 شهریور 1384 [05:33 ]   5   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 شنبه 08 اسفند 1383 [12:10 ]   4   بابک خسروشاهی      v  c  d  s 
 شنبه 21 آذر 1383 [06:53 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 12 آبان 1383 [05:28 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 05 آبان 1383 [14:21 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..