نتعرف في هذه السطور على تجربة لصناعة ميزان حرارة مبسط في المنزل عبر استخدام مواد وأدوات يمكن الحصول عليها بسهولة كبيرة جدًا في أي منزل، تفيد هذه التجربة في فهم مبدأ موازين الحرارة، حيث أن كلها تعمل بنفس المبدأ.

تعرف على طريقة صنع ميزان حرارة
ميزان الحرارة الكيميائي

ميزان حرارة كيميائي وهذا النوع يعتمد على تغيير اللون مع تغيير درجة الحرارة وهذا النوع هو الأكثر استعمالاً في الأيّام الأخيرة.

ميزان حرارة أليكتروني أو كهربائي

يعتد هذا النوع على تغيير المقاومة للمواد تبعاً لدرجة الحرارة التي يتعرّض لها الجهاز وهذا النوع يتّسم بالدّقة حيث يوجد فيه شاشة تعمل بتقنية حديثة ألا وهي تقنية الكريستال السائل وهذا النوع هو الأكثر شيوعاً في أجهزة الحاسوب وكذالك في المنتجات الصناعية.

الثرموستات

والمقصود بها ميزان حراري يستعمل في البعض من الأجهزة الكهربائية مثل المكيّفات والثلاجات وأجهزة التكييف وكذالك في السخانات، وفكرة عمل الثرموستات تعتمد على وجود معدن يتمدد بالحرارة، ونقيس الحرارة بناءً على مقدار التمدد في هذا المعدن حيث توجد إشارات كهربائية أوميكانيكية وهذه الإشارات تساعد في فتح الدوائر وتساهم أيضاً في إغلاقها من أجل عملية تنظيمية لدرجات الحرارة.

أفضل السوائل التي يمكن استخدامها في صناعة ميزان الحرارة

الزئبق حيث أنّه من أشهر السوائل التي تتميّز بحساسيته لدرجات الحرارة إلى حدّ كبير غير أنّ هناك البعض من الدول الأوروبية التي منعت هذا النوع من السوائل في تصنيع ميزان الحرارة نظراً لأنّه يتسبب في أنواع كثيرة من الأمراض، ويمكن استعمال الكحول الملوّن وهو من السوائل التي تشبه إلى حدّ كبير عمل الزئبق حيث أنّ لونه يتغيّر مع تغيّر درجة الحرارة كما أنّه يتمدد أيضاً بالتغيير في درجات الحرارة.

المقصود من معامل التمدد الحراري

في صورة مبسّطة هو مقدار التمدد في السائل مع التغيير في درجة الحرارة حيث أنّ الكثير من المواد باختلاف حالتها تتمدد مع الارتفاع في درجة الحرارة.
نظرية صناعة ميزان الحرارة تعتمد على تمدد البعض من السوائل تبعاً لدرجات الحرارة لذا فهذه البعض من الاقتراحات التي يمكن أن نفكّر فيها قبل بداية التصنيع مع معرفتنا نظرية عمل هذا الجهاز وتتمثّل في وضع الجهاز في مكان مشمش، أو تسخين الجهاز بأيدينا أو استخدام الماء الساخن على الفور ومن الممكن أن نستعين بجهاز مجفف الشعر لرفع درجة الحرارة كما يمكن الاستعانة أيضاً بالصوف.

مفهوم النظرية التي صنع بها ميزان الحرارة

نظرية التمدد الحراري والتي يعتمد عليها صناعة الميزان الحراري تعتمد على ارتفاع السائل عندما نقوم على تسخين الحاوية التي تحتوي عليه، حيث أنّ التسخين للحاوية يتسبب في إشغال حيّز أكبر في الحاوية لهذا السائل لذا فجرّب هذه الخطوة وهي أن تقوم بإحضار حاوية بها ماء ملوّن ومن ثمّ ضعها في حمام مائي ساخن جداً وسوف تجد أنّ السائل الملوّن قد ازداد حجمه ويمكن الاستعانة بشفّاط لمعرفة مدى الزيادة في حجم السائل الملوّن.

عمل التدريج في الميزان الحراري

يمكن أن نضع تدريج تبعاً للارتفاع في السائل أيّ عند درجة حرارة صفر نضع التدريج البدائي وليكن 12 درجة ومع الارتفاع نزيد التدريج وليكن 25 درجة عندما يكون الماء دافئ، و35 مع الارتفاع عن ذالك وليكن في حالة سخونة الماء وممّا سبق نجد أن التدريجات التيوضعت للميزان الحراري تكون في حالات ثلاثة وهي الماء البارد والماء الدافئ والماء الساخن. كما يمكن أن نلجأ إلى وضع درجتين حرجتين لاستعمالهم في تدريج البعض من الموازين المخصصة بالحرارة، وليكن الصفر للماء المثلج و100 للماء المغلي.

لنجاح التجربة لابد من الحرص على الآتي

إحكام غلق الحاوية المستخدمة والغلق يكون في المستوى الموضوع فيه الشفاط حيث أنّ التثبيت يؤدي إلى صعود السائل بالشفاط المستخدم وهذا سوف يساعد في معرفة مدى تأثّر السائل بارتفاع درجة الحرارة، كما أنّ هذا الأمر سوف يساعد على قوة ملاحظتكم في حالة صغر حجم الحاوية.

جاري التحميل...
حرارة حراري ميزان ميزان حرارة
منال ماجد

حاصلة على بكالريوس هندسة، أحب الكتابة والقراءة.

عرض كل المقالات
التجارب العلمية : كيف تؤمن نفسك عندما تقوم بها ؟
تجربة تبخير الماء والحصول على الملح النقي