طريقة صنع ميزان حرارةطريقة صنع ميزان حرارة

طريقة صنع ميزان حرارة

هناك الكثير من التجارب العلمية التي تفيد الأطفال،والتي يمكن تنفيذها بطريقة رائعة لجعل الأطفال يستمتعون في تعلم العلم،ويجعلهم محبين للابتكار،وفي شغف دائم للتعلم وللتعرف على كل ما يثير إهتمامهم في مجال العلوم ،والتكنولوجيا وغيرها من المجالات من خلال القيام بالتجارب المختلفة .فهذا الأمر بغاية البساطة،حيث أن هناك الكثير من التجارب التي تعتمد على الأدوات المنزلية البسيطة ،ليساعدوا الأهالي أبنائهم على القيام بهذه التجارب بطريقة آمنة ومثالية.

يمكننا صنع ميزان حرارة باستخدام مواد بسيطة تتوفر بالمنزل ،وتفيد هذه التجربة في فهم مبدأ وفكرة عمل موازين الحرارة ،حيث تتشابه جميع موازين الحرارة بمبدأ العمل،وقد بني مقياس الحرارة على أساس الحقيقة العلمية أن  الخاصية الفيزيائية للمواد تتغير بتغير درجة الحرارة ،حيث تتمدد بارتفاع درجة الحرارة. ويمكن اعتبارها فكرة عظيمة عند الحديث عن تجارب اطفال .

أولاً :سنتعرف على أنواع موازين الحرارة:

1-ميزان الحرارة الكيميائي:

يعتبر ميزان الحرارة الكيميائي الأكثر استعمالاً في وقتنا الحالي،ويعتمد على تغير لون وصفات بعض المواد الكيميائية من أجل تعيين درجة الحرارة .

2- ميزان الحرارة الكهربائي:

يتكون هذا الميزان من سلكين بينهما مقاومة كهربائية ،عندما يتعرض للحرارة ويختلف السلكين وتتغير المقاومة وبذلك يقيس الدرجة التي تغيرت عندها المقاومة  .

ثانياً:سنتعرف على السوائل التي تستخدم في صنع ميزان الحرارة:

1- الزئبق:

هوسائل معدني  فضي اللون عندما يتعرض للهواء يصبح على شكل بلورات هوائية، يعتبر الزئبق من أكثر السوائل حساسية لدرجات الحرارة ،ولكن معظم الدول لا تقوم باستخدامه نظراً للمخاطر الكبيرة التي تنتج عن استخدامه ،فهو يعتبر عنصر عالي السمية ويؤثر بشكل سلبي على الجهاز العصبي ،لهذا السبب يجب أن نتجنب كسر ميزان الحرارة لأن سكب الزئبق يؤدي إلى مخاطر كبيرة.

2-الكحول الملون:

عمل الكحول الملون يشبه إلى حد كبير عمل الزئبق في ميزان الحرارة ،حيث أنه يتمدد بارتفاع رجة الحرارة ويتأثر لونه بتغير درجة الحرارة ،ويعتبر الكحول الملون أقل كثافة من الزئبق.

ثالثاً: طريقة صنع ميزان حرارة :

1-تمدد المواد بالحرارة:

لقد اكتشف منذ وقت طويل ظاهرة تمدد المواد وكبر حجمها عند تعرضها للحرارة،تشترك المواد في حالاتها الثلاثة :الصلبة ،والسائلة ،الغازية في أنها تتمدد عند تعرضها لزيادة في درجة حرارتها الداخلية،ولقد تم تفسير هذا الأمر على أن الحرارة كنوع من أنواع الطاقة تؤديإلى زيادة الطاقة المخزنة بين الروابط المكونة  لجزيئات المادة ،وبالتالي زيادة المسافة بين الجزيئات ،ومن ثم تمدد المادة.

2-معامل التمدد الحراري:

وهو المعامل الذي يقيس مدى تمدد المادة ،حيث يقيس مدى تمدد المادة عند تعرضها لكمية معينة من  الحرارة،حيث أن معظم المواد الصلبة والسائلة والغازية تتمدد طولياً  وحجمياً عند تعرضها للحرارة، عدا بعض الشواذ مثل الماء،ويختلف معامل التمدد الحراري من مادة لأخرى،حيث أن الحديد داخل الخرسانة يتمدد بشكل أكبر من الاسمنت عند  التعرض لدرجات الحرارة في الصيف.

رابعاً: عمل التدريج في ميزان الحرارة:

نقوم بوضع تدريج تبعاً للارتفاع في السائل ،فليكن 0 عندما يكون الماء بارد،و 25 عندما يكون الماء دافئ و35 عندما ترتفع درجة حرارة السائل أكثر من ذلك، لذلك نقسم التدريجات تبعاً لدرجات حرارة الماء المختلفة سواء بارد ،أو دافئ، أو ساخن،ويمكن وضع درجتين حرجتين في بعض الموازين المخصصة للحرارة فدرجة الصفر للماء المثلج و100 للماء المغلي.

خامساً : تجربة بسيطة لصنع ميزان حرارة:

-المواد الازمة:

1-فيلم من البلاستيكأو القش.

2- سلك.

3- مياه.

4- صمغ.

5- تلوين الغذاء والمشروبات.

-الخطوات:

1- نجعل ثقب في غطاء الانبوب ،ونقوم بوضع القشة ونثبت ذلك من خلال الغراء أو الصمغ.

2-ثم نقوم باضافة القليل من الماء إلى فيلم البلاستيك وكذلك التلوين.

3-نضع الغطاء،ثم نضع السلك بشكل مستقيم في القش.

4- نقوم بمعايرة الأنبوب بأحد طرق المعايرة.

وبذلك نكون قد انتهينا من شرح طريقة صنع ميزان حرارة