የሴልሺየስ እና የፋራናይት ሚዛኖች የተለያዩ የሙቀት ሚዛኖች ናቸው። የአንድ ነገር የሙቀት መጠን በሴልሺየስ ከተለካ እና ከተገለፀ እና የነገሩን የሙቀት መጠን በፋራናይት ለመግለጽ ከፈለግን ከሴልሺየስ ወደ ፋራናይት እንለውጣለን። በዚህ ክፍል የሙቀት ለውጦችን እንዴት መቀየር ወይም ማከናወን እንደሚቻል እንማራለን ።
በ1 atm ግፊት፣ የሴልሺየስ ቴርሞሜትር የበረዶ ነጥብ የሙቀት መጠን = 0 oሲ፣ የፋራናይት ቴርሞሜትር መለኪያ = 32 oረ. በተቃራኒው፣ በ1 atm ግፊት፣ የሴልሺየስ ሚዛን ቴርሞሜትር የእንፋሎት ነጥብ የሙቀት መጠን = 100 oሲ፣ የፋራናይት ቴርሞሜትር መለኪያ = 212 oረ. ከታች ያለውን ስዕል ይመልከቱ!
የቴርሞሜትር መለኪያ ዓይነቶች
የሙቀት መለኪያ የሙቀት መለኪያን ለመለካት ጥቅም ላይ እንዲውል፣ በደረጃ መገለጽ አለበት። ሁለት በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉ የቴርሞሜትር መለኪያዎች የሴልሺየስ ሚዛን እና የፋራናይት ሚዛን ናቸው። በኢንዶኔዥያ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውለው የሙቀት መለኪያ የሴልሺየስ ሚዛን ነው። የሴልሺየስ ሚዛን ሌላኛው ስም የሴንቲግሬድ ሚዛን ነው። ሴንቲግሬድ = አንድ መቶ እርምጃዎች። የፋራናይት ሚዛን ብዙውን ጊዜ በዩናይትድ ስቴትስ ወይም ቀዝቃዛ ክረምት ባለባቸው አገሮች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። በሳይንስ ውስጥ በተለይ አስፈላጊ የሙቀት መለኪያ ፍጹም ልኬት ወይም የኬልቪን ሚዛን ነው። የኬልቪን ልኬት በኋላ ላይ ይብራራል።
የሴልሺየስ እና የፋራናይት ሚዛኖች የውሃ መቅዘፊያ እና የፈላ ነጥቦችን እንደ ቋሚ ነጥቦች ይጠቀማሉ። የአንድ ንጥረ ነገር የመቀዝቀዣ ነጥብ ጠጣር እና ፈሳሽ ደረጃዎች በሙቀት ሚዛን ውስጥ የሚገኙበት የሙቀት መጠን ነው ። በተቃራኒው፣ የአንድ ንጥረ ነገር የመፍላት ነጥብ የፈሳሽ እና የጋዝ ደረጃዎች በሙቀት ሚዛን ውስጥ የሚገኙበት የሙቀት መጠን ነው። የመቀዝቀዣ እና የፈላ ነጥቦች ሁልጊዜ ከአየር ግፊት ጋር ይለዋወጣሉ፣ ስለዚህ የአየር ግፊት መጀመሪያ መወሰን አለበት። ብዙውን ጊዜ መደበኛ ግፊትን እንጠቀማለን፣ ይህም 1 atm (አንድ ከባቢ አየር) ነው። ከባቢ አየር የአየር ግፊት አሃድ ነው።
የቴርሞሜትር መለኪያ በቴርሞሜትር ላይ ሚዛን የመፍጠር ሂደት ነው። ቴርሞሜትርን ለማስተካከል አንዳንድ ደረጃዎች እነሆ ። በመጀመሪያ ፣ ሚዛን የሌለው የሜርኩሪ ቴርሞሜትር ወይም የአልኮል ቴርሞሜትር ያዘጋጁ። ሁለተኛ ፣ በቂ በረዶ ያዘጋጁ። ሶስተኛ ፣ በቂ ውሃ ያዘጋጁ። አራተኛ ፣ ውሃውን እስኪፈላ ድረስ ለማሞቅ የሚያገለግል የውሃ ማሞቂያ ያዘጋጁ። አምስተኛ ፣ በረዶ እና ውሃ ወደ መያዣ ውስጥ ያስገቡ (ውሃ እና በረዶ ተመሳሳይ ክብደት አላቸው)። ከዚያ በኋላ፣ ቴርሞሜትሩን ውሃ እና በረዶ የያዘውን መያዣ ውስጥ ያስገቡ ።
ቴርሞሜትር የሙቀት መጠንን ለመለካት የተነደፈ መሳሪያ ነው ። ብዙ አይነት ቴርሞሜትሮች አሉ፣ ነገር ግን ሁሉም በተመሳሳይ መርህ ላይ ይሰራሉ። በተለምዶ የሙቀት መጠንን የሚቀይሩ ባህሪያትን የምንጠቀመው ቴርሞሜትሪክ ቁሳቁሶችን ነው። የአንድ ነገር የሙቀት መጠን ከተቀየረ ቅርፁ እና መጠኑም ይለወጣል። አብዛኛዎቹ ቴርሞሜትሮች የሙቀት መጠን ለውጦችን የሚጨምሩ ወይም የሚቀያየሩ ቁሳቁሶችን ይጠቀማሉ።
የቴርሞዳይናሚክስ ቁሳቁስ ዜሮዝ ህግ
እስካሁን ድረስ፣ በሁለት ነገሮች መካከል በሚገናኙበት ጊዜ የሚፈጠረውን የሙቀት ሚዛን ብቻ ነው የተመለከትነው ። የሙቀት ሚዛን ጽንሰ-ሀሳብን በጥልቀት ለመረዳት፣ ሶስት ነገሮችን እንመልከት (ነገር A፣ ነገር B እና ነገር C እንበል)። ለምሳሌ፣ ነገሮች B እና C እርስ በእርሳቸው አይነኩም፣ ነገር ግን እቃ A ከነገር B እና ነገር A ከነገር C ጋር ይገናኛል። ከታች ያለውን ምስል ይመልከቱ።
እርስ በእርሳቸው ስለሚነኩ፣ ነገሮች A እና B በሙቀት ሚዛን ውስጥ ናቸው፣ እንዲሁም ነገሮች A እና C በሙቀት ሚዛን ውስጥ ናቸው። እርስ በእርሳቸው የማይነኩ ነገሮች B እና C በሙቀት ሚዛን ውስጥ ናቸው?
የሙቀት ሚዛን ቁሳቁስ
የበረዶ ሻይ በልተህ ታውቃለህ? የበረዶ ሻይ የሚዘጋጀው ትኩስ የሻይ ውሃና በረዶን በማደባለቅ ነው። ለጥቂት ሰከንዶች ወይም ደቂቃዎች ካነሳሳህ ወይም ከቆየህ በኋላ የሞቀ የሻይ ውሃና የበረዶ ድብልቅ ወደ ቀዝቃዛ የበረዶ ሻይ ይቀየራል። የሞቀ የሻይ ውሃ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ሲኖረው በረዶ ደግሞ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን አለው። የሞቀ የሻይ ውሃ ከበረዶ ጋር እንደ ብርጭቆ ባሉ መያዣዎች ውስጥ ሲቀላቀል፣ ከሞቀ ውሃ የሚወጣው ሙቀት ወደ በረዶው ይተላለፋል፣ ስለዚህ የበረዶ ሻይ የሙቀት መጠን ከሞቀ ውሃው የሙቀት መጠን ያነሰ እና ከበረዶው የሙቀት መጠን ከፍ ያለ ነው።
በሞቃት ቀን ወይም በቀን ውስጥ የአካል ብቃት እንቅስቃሴ ሲያደርጉ ጥቁር ልብስ ለብሰው ምን ይሰማዎታል? ነጭ ልብስ ሲለብሱ ከነጭ ልብስ ጋር ያወዳድሩት? በቀን ውስጥ ጥቁር ልብስ ከለበሱ በቀላሉ ይሞቃሉ። ለምን? ጠዋት ላይ በፀሐይ እና በምድር መካከል ያለው ርቀት እኩለ ቀን እና ማታ ላይ በፀሐይ እና በምድር መካከል ካለው ርቀት ጋር ተመሳሳይ ነው። ታዲያ ጠዋት እና ማታ ቀዝቃዛ የሆኑት እና ከሰዓት በኋላ ደግሞ የበለጠ ሞቃት የሆኑት ለምንድነው? የእነዚህ ጥያቄዎች መልስ በጨረር አማካኝነት ከሚተላለፈው የሙቀት ዝውውር ጋር የተያያዘ ነው ።
በእንጨት ወንበር ላይ ከተቀመጡ የእንጨት ወንበር ወለል ይሞቃል። በተቃራኒው፣ ከፕላስቲክ ወይም ከብረት በተሰራ ወንበር ላይ ከተቀመጡ፣ የብረት ወይም የፕላስቲክ ወንበር ወለል በላዩ ላይ ከተቀመጡ በኋላ ሙቀት አይሰማውም። የእንጨት ወንበር ወለል ለምን ይሞቃል፣ የብረት ወንበር ወለል ግን አይሞቅም? ያለ ፍራሽ ቀዝቃዛ ወለል ላይ መተኛት ህመም ሊያስከትል የሚችለው ለምንድን ነው? ቀዝቃዛ ጃኬት ለብሰው ያውቃሉ? አብዛኛዎቹ ቀዝቃዛ ጃኬቶች ከሱፍ የተሠሩት ለምንድን ነው? አሁንም በኮንዳክሽን የሙቀት ማስተላለፍ ርዕስ ዙሪያ ሊያስቡባቸው እና ሊጠይቋቸው የሚገቡ ብዙ ነገሮች አሉ ።
ፀሐያማ በሆነ ቀን በባህር ዳርቻ ላይ ተገኝተህ ታውቃለህ? ፀሐያማ በሆነ ቀን፣ ከባህር ወደ ባህር ዳርቻ የሚነፍሰው ነፋስ ሁልጊዜ ይኖራል። በባህር ዳርቻ ላይ ሁልጊዜ ነፋስ የሚነፍሰው ለምንድን ነው? የባህር ነፋስ (ከባህር ወደ ምድር የሚነፍሰው ነፋስ) በቀን ውስጥ ለምን ይከሰታል፣ እና የመሬት ነፋስ (ከምድር ወደ ባህር የሚነፍሰው ነፋስ) በሌሊት ይከሰታል? በዝናባማ ወቅት ደመናዎች በተራራ ተዳፋት ላይ ለምን ይወርዳሉ? ነፋሱ ለምን ቀዝቃዛ ሆኖ ይሰማዋል? ለእነዚህ ጥያቄዎች የሚሰጡት መልስ ከየብስ እና የባህር ሙቀት፣ መስፋፋት፣ ጥግግት እና በኮንቬክሽን የሚተላለፍ የሙቀት ዝውውር ( የሙቀት ማስተላለፍ ) ጋር የተያያዘ ነው። ይህንን ርዕስ በደንብ እና በትክክል በመረዳት፣ ከላይ ያሉትን ጥያቄዎች እና በኋላ ላይ ሊጠይቋቸው የሚችሏቸውን ሌሎች ጥያቄዎች መመለስ ይችላሉ።
ሶስት ዓይነት የሙቀት ማስተላለፊያ ወይም የሙቀት ማስተላለፊያ ዓይነቶች አሉ ፤ እነሱም በትራንስሚሽን የሚተላለፍ የሙቀት ማስተላለፍ፣ ኮንቬክሽን እና ጨረር ናቸው።
የሙቀት ማስተላለፊያ በኮንዳክሽን። ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው ነገር ከዝቅተኛ የሙቀት መጠን ጋር ሲገናኝ፣ ኃይል ከከፍተኛ የሙቀት መጠን ነገር ወደ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ነገር ይንቀሳቀሳል። የተጨመረው ኃይል ዕቃውን የሚያዋህዱት አቶሞች እና ሞለኪውሎች በፍጥነት እንዲንቀሳቀሱ ያደርጋል። ሲንቀሳቀሱ፣ ሞለኪውሎቹ የኪነቲክ ኃይል አላቸው (EK = ½ mv 2 )። በፍጥነት የሚንቀሳቀሱት ሞለኪውሎች (ትልቅ የኪነቲክ ኃይል ያላቸው) ከጎናቸው ካሉ ሞለኪውሎች ጋር ይጋጫሉ። ከዚያም እነዚህ ሞለኪውሎች ከጎናቸው ካሉ ሌሎች ሞለኪውሎች ጋር ይጋጫሉ። እና የመሳሰሉት። ስለዚህ ሞለኪውሎቹ እርስ በእርስ ይጋጫሉ፣ ኃይል ያስተላልፋሉ። አንድን ነገር በሚፈጥሩ ሞለኪውሎች መካከል በሚፈጠር ግጭት የሚከሰት የሙቀት ሽግግር ኮንዳክሽን ይባላል። ኮንዳክሽን ብዙውን ጊዜ የሚከሰተው በጠጣር ነገሮች ወይም ከጠጣር ወደ ፈሳሽ (ፈሳሽ ወደ ጠጣር) ወይም ከጠጣር ወደ ጋዞች (ጋዞች ወደ ጠጣር) ነው።