با انواع مختلف دماسنج آشنا شوید
دماسنج وسیله ای است که از آن برای اندازه گیری دمای هوا، بدن و… استفاده می شود. اولین دماسنج توسط دانشمند ایتالیایی «گالیله» ابداع شد. از دماسنج می توانیم برای اندازه گیری نقطه ذوب و نقطه جوش مواد استفاده کنیم یا برای کنترل واکنش های شیمیایی نیز می توانیم دمای محلول را اندازه بگیریم.
انواع اصلی دماسنج عبارتند از:
- دماسنج های حاوی مایع
- دماسنج های ساخته شده از دو فلز
- دماسنج های الکتریکی
- دماسنج های حاوی گاز
دماسنج های حاوی مایع معمولاً دارای جیوه یا الکل هستند. این نوع از دماسنج ها دارای یک لوله شیشه ای باریک و مدرج می باشند که مجرایی در میان دارد. در انتهای لوله، حبابی پُر از جیوه یا الکل وجود دارد. سرد یا گرم شدن دماسنج باعث انقباض یا انبساط مایع درون آن می شود. انقباض موجب پایین آمدن و انبساط باعث بالا رفتن سطح مایع در لوله مدرج می شود. به این ترتیب دماسنج دما را نشان می دهد.
جیوه به سرعت در برابر حرارت محیط اطراف واکنش نشان می دهد و بطور یکنواخت منبسط می شود. سطح آن را نیز می توان به راحتی در لوله دید. نقطه انجماد جیوه 39- درجه سانتیگراد و نقطه جوش آن 357 درجه سانتیگراد است. به این ترتیب طیف وسیعی از درجه حرارت را می توانیم با دماسنج جیوه ای اندازه گیری کنیم.
از دماسنج الکلی برای اندازه گیری دماهای پایین استفاده می شود. نقطه جوش الکل 78.5 درجه سانتیگراد و نقطه انجماد آن 114- درجه سانتیگراد است.
دماسنج های طبی نیز حاوی جیوه هستند و بین 35 تا 43 درجه سانتیگراد درجه بندی شده اند. در هواشناسی از دماسنج های حاوی جیوه و الکل برای ثبت حداکثر و حداقل دما در شبانه روز استفاده می شود.
دماسنج های ساخته شده از دو فلز، شامل نواری از دو فلز مختلف هستند که ضریب انبساط شان با هم متفاوت است. این بدین معنی است که این دو فلز در دمای یکسان بطور مساوی منبسط نمی شوند. برای این منظور معمولاً از دو فلز برنج و انوار استفاده می کنند. برنج آلیاژ مس و روی و انوار نوعی آلیاژ نیکل و آهن است. این دو نوار فلزی به یکدیگر متصل می شوند. وقتی دما تغییر می کند، این دو فلز به مقادیر متفاوت منقبض و منبسط می شوند. این حالت باعث خم شدن نوار می شود. نوار به عقربه ای متصل است که دما را نشان می دهد. از این دماسنج ها برای کنترل درجه حرارت یخچال ها استفاده می شود. این نوع دماسنج در ترموگراف نیز بکار می رود.
ترموگراف نمودار هوا را ترسیم می کند. در ترموگراف به جای عقربه از مدادی استفاده می شود که به دماسنج متصل است و دما را روی نموداری متحرک ثبت می کند.
دماسنج های الکتریکی دو نوع می باشند: دماسنج مقاومتی و دماسنج ترموکوپل.
دماسنج مقاومتی بر پایه این اصل عمل می کند که مقاومت فلزات با افزایش دما زیاد می شود. این نوع دماسنج دارای سیمی از جنس پلاتین است. افزایش دما باعث مقاومت سیم پلاتینی می شود. با اندازه گیری مقاومت سیم می توان میزان دما را مشخص کرد.
دماسنج ترموکوپل شامل دو سیم از دو فلز مختلف است که یک انتهایشان به یکدیگر و انتهای دیگرشان به یک ولت متر حساس متصل است. وقتی محل اتصال سیم ها با جسمی که می خواهیم دمایش را تعیین کنیم تماس پیدا می کند، ولتاژی ایجاد می شود که مقدار آن به دما بستگی دارد.
دماسنج های گازی دقیق ترین نوع دماسنج می باشند. این دماسنج ها می توانند محدوده دمایی بین 273- الی 1500 درجه سانتیگراد را اندازه بگیرند. در این نوع دماسنج ها از گازهایی مثل نیتروژن، هیدروژن، هلیم و… استفاده می شود. با ثبت میزان انبساط گاز می توان دما را اندازه گرفت.
متداول ترین درجه بندی برای اندازه گیری دما، درجه بندی سلسیوس است. این درجه بندی اولین بار در سال 1741 میلادی توسط سلسیوس، فیزیکدان سوئدی وضع شد. به همین جهت به آن درجه بندی سلسیوس می گویند. در درجه بندی سلسیوس یا سانتیگراد نقطه انجماد آب، صفر و نقطه جوش آن 100 درجه سلسیوس است. به این ترتیب فاصله دمایی بین صفر و صد را روی دماسنج به 100 قسمت مساوی تقسیم می کنند و هر قسمت را یک درجه سلسیوس می نامند و با علامت اختصاری C نشان می دهند.
واحد درجه حرارت فارنهایت، درجه بندی دیگری برای اندازه گیری دما است که از نام یک دانشمند و فیزیکدان آلمانی به نام فارنهایت گرفته شده است. علامت اختصاری این واحد، F است. نقطه انجماد آب در مقیاس فارنهایت 32- درجه و نقطه جوش آن 212 درجه فارنهایت در نظر گرفته می شود.
صفر مطلق مبنای درجه بندی دیگری است که به آن درجه بندی مطلق یا درجه بندی کلوین می گویند. پایین ترین دمای ممکن، 273- درجه سانتیگراد است و صفر مطلق نام دارد. یک درجه کلوین برابر با یک درجه سلسیوس و علامت اختصاری آن K است. در درجه بندی کلوین نقطه انجماد آب 273 و نقطه جوش آن 373 درجه در نظر گرفته می شود.
[toggle title=”برای مشاهده منابع اینجا کلیک کنید.” state=”close” ]
مقاله علمی و آموزشی «با انواع مختلف دماسنج آشنا شوید»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب چرا، چطور، چگونه؟، نوشته ی دکتر سونیتا گوپتا و دکتر نینا آگراوال و ترجمه پریسا همایون روز و پریچهر همایون روز از موسسه نشر و تحقیقات ذکر، منتشر شده در تیر 1393 با شابک 978-964-307-221-6 به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.
[/toggle]
