سلام دوستان
در این مطلب مفاهیم و تعاریف فصل دما و گرما رو مرور می کنیم .
برای دانلود فایل پی دی اف به انتهای مطلب مراجعه کنید.
نویسنده : حسین نودهانی ( دانشجوی مهندسی صنایع دانشگاه تهران )
دما : کمیتی است که میزان سردی و گرمی اجسام را مشخص می کند.
کمیت دما سنجی : هر مشخصه قابل اندازه گیری که با سردی و گرمی جسم تغییر کند .
دماسنج ها : اساس کار دماسنج ها تغییر کمیت دماسنجی است.
دماسنج های معیار :
دماسنج گازی : اساس کار آن مبتنی بر قانون گازها است.
دماسنج مقاومت پلاتینی : اساس کار آن تغییر مقاومت الکتریکی در رسانا ها است.
تف سنج : اساس کار آن تابش گرمایی است .
دماسنج ترموکوپل :
کاربرد بسیاری در صنعت و آزمایشگاه دارد ولی به دلیل دقت کمتر آن نسبت به دماسنج های بالا از مجموعه
دماسنج های معیار حذف شده است.
کمیت دماسنجی این دماسنج ولتاژ است .
مزیت : 1 - به دلیل جرم کوچک محل اتصال خیلی سریع با دستگاهی که دمای آن اندازه گیری می شود به تعادل
گرمایی می رسد.
2 - می تواند در مدارهای الکتریکی به کار رود.
انبساط غیرعادی آب :
رفتار آب بین دمای صفر تا چهار درجه سانتی گراد غیر عادی است . با افزایش دما از صفر تا چهار درجه حجم
آب کاهش می یابد و در نتیجه چگالی آن افزایش می یابد . یا برعکس با کاهش دما از چهار به صفر درجه حجم
آب افزایش و چگالی کاهش می یابد.
نکته : آب در حالت مایع چگال تر از یخ است پس یخ روی آب شناور می ماند .
گرما :
بر اثر اختلاف دمای دو جسم ، انرژی از جسم گرم تر به جسم سرد تر منتقل می شود . به این انرژی انتقال یافته بر اثر
اختلاف دمای دو جسم ، گرما گفته می شود.
تعادل : مبادله انرژی از جسم گرم تر به جسم سردتر تا زمانی که دمای دو جسم یکسان شود ، ادامه می یابد و دو جسم به تعادل گرمایی می رسند.
از دیدگاه میکروسکوپی آنچه که در انتقال گرمایی دو جسم اتفاق می افتد کاهش انرژی پتانسیل و جنبشی مربوط به حرکت کاتوره ای اتم ها، مولکول ها و سایر اجرای میکروسکوپی داخل جسم گرم و افزایش همین موارد در جسم سرد است تا به تعادل گرمایی برسند .
روش های انتقال گرما :
رسانش گرمایی : اگر یک ناحیه از جسم را گرما دهیم باعث ارتعاش اتم ها و الکترون های آزاد آن ناحیه می شود و
همین اتم ها و الکترون های مرتعش باعث انتقال بخشی از انرژی به اتم و الکترون های آزاد مجاور
خود که در دمای پایین تری دارند می شود.
بیشترین سهم در انتقال گرما در روش رسانش را الکترون های آزاد دارند.
همرفت : انتقال گرما در مایعات و گازها که معمولا رسانای گرمایی خوبی نیستند عمدتا به روش همرفت
انجام می گیرد.
همرفت با جابجایی بخشی از خود ماده انجام می گیرد که به دلیل کاهش چگالی شاره با افزایش دما
صورت می گیرد ( اختلاف شاره ی گرم و سرد )
همرفت طبیعی : همرفت طبیعی به دلیل اختلاف چگالی شاره گرم و سرد به صورت خود به خود اتفاق می افتد.
شاره در اثر افزایش دما چگالی آن کمتر شده و بنا به اصل ارشمیدس به بالا حرکت می کند.
مثال : گرم شدن هوای اتاق ، گرم شدن درون قابلمه ، جریان باد ساحلی
همرفت واداشته : شاره به کمک یک تلمبه به حرکت واداشته می شود تا با این حرکت انتقال گرما ایجاد شود.
مثال : سیستم گرم کننده مرکزی ساختمان ، سیستم خنک کننده موتور خودرو
تابش گرمایی : تابش الکترومغناطیسی از هر جسم در هر دمایی رخ می دهد و اجسام با جذب کردن این تابشگرم
می شوند ، تابش در دماهای زیر 500 درجه سانتی گراد عمدتا به صورت تابش فروسرخ که نامرئی است
اتفاق می افتد.
تابش گرمایی از سطح هر جسم به دما ، مساحت ، میزان صیقلی بودن و رنگ سطح آن جسم بستگی
دارد .
سطوح صاف و درخشان با رنگ های روشن تابش گرمایی کمتری دارند.
دمانگار : برای آشکار سازی تابش های فروسرخ استفاده میشود.
دمانگاشت : به تصویر به دست آمده از دمانگار می گویند.
تف سنج : به روش های اندازه گیری دما مبتنی بر تابش گرمایی ، تف سنجی و به ابزار های
اندازه گیری این روش تف سنج می گویند.
با آرزوی موفقیت شما
