Lakhasly

الباب الأول
درجة الحرارة
مقدمة :
يعبر عن درجة الحرارة بانها مقياس السخونة أو البرودة المحسوسة - فعندما تتلامس أجسام مختلفة في درجة حرارتها فأن سخونة تسرى من الاجسام الاعلى الى الاقل فى درجة الحرارة وعلى ذلك يمكن تعريف درجة الحرارة على أنها الخاصية التي يمكن بواسطتها تعين اتجاة سريان الحرارة وكذلك يمكن تعريف درجة الحرارة على أنها العدد الذى يدل على مقدار سخونة الجسم أو برودتة مقاسا على أي مقياس اختيارى لدرجات الحرارة . وجسم الانسان حساس بطبيعته للتغيرات في درجات الحرارة لكن لا يمكن الاعتماد عليه عند تقدير هذا التأثير لان هذا الاحساس يعتمد على خبرة مسبقة وكذلك على الحالة الحرارية ( التوصيل الحرارى ( للمادة - التي يرغب في قياس درجة حرارتها ومن هنا بدأ البحث عن طريقة يمكن بواسطتها تعيين درجة
حرارة الاجسام بالضبط .۱ - ۲ مقاييس درجات الحرارة التقليدية والفيزيقية
أساس عمل مقاييس لدرجات الحرارة هو عند تلامس جسمان في حالة اتزان حرارى فان درجة حرارتها تكون واحدة . المقاومة الكهربائية وغيرها التي تتأثر بالحالة الحرارية للمادة بطريقة منتظمة واختيار المادة الترمومترية ( سائل أو غاز أوجسم صلب ) وكذلك اختيار الخاصية الفزيائية التي تستعمل مثل التمددأو المقاومة الكهربائية التي يمكن تعينها بواسطة معرفة المدى المطلوب فية قياس درجة الحرارة . ولتدريج الترمومتر يلزم اختیار نقطتان ( درجتان ثابتان ) وتقسم الفترة بينهما الى عدد من الاقسام المتساوية تسمي كل واحدة منها درجة هاتين النقطتين - نقطة سفلى ونقطة عليا ويمكن تواجدهما مرة ثانية عند نفس درجات الحرارة وهاتان النقطتان هما :
۱ - درجة انصهار الثلج تحت ضغط جوى ٧٦ سم زئبق ويمكن اهمال تأثير الضغط على هذة الدرجة لانة صغير جدا .۲ - درجة غليان الماء المقطر الذي يغلى في الضغط الجوي العادي ٧٦ سم زئبق والجدول التالي يوضح بعض المقاييس التقليدية لدرجات
حجم
الحرارة.المقاييس التقليدية لدرجات الحرارة
م.ب
ب.ب
رمز
المقياس السليزي
32 المقياس الفهرنهيتي
المقياس الريموري
المقياس المطلق
100
درجة مئوية
212
80
أو
273
373
492
672
رانكين
فهرنهايت
ريومور
مئوية مطلقة
فهرنهايت المطلقة
جدول رقم (۱) مقاييس درجات الحرارة
وفي النقط الثابتة المعطاه في جدول (۱ ) نجد أن العلاقة بين المقاييس
ثاني أكسيد الكربون
= 100-0 21232 80-0
آر-أو إف-32
الترمومترية تعطى بالمعادلة التالية :
ك - 273
373-273
وفي هذه المعادلة يمكن تحويل قراءة درجة حرارة أي مقياس لما
يناظرها على المقياس الآخر.وكما سبق الذكر أن خاصية أى مادة والتي تتغير قيمتها بتغير درجة الحرارة يمكن استخدامها كمقياس لدرجة الحرارة مثل هذه الخواص
التي تستخدم .

الباب الأول

درجة الحرارة

مقدمة :

يعبر عن درجة الحرارة بانها مقياس السخونة أو البرودة المحسوسة - فعندما تتلامس أجسام مختلفة في درجة حرارتها فأن سخونة تسرى من الاجسام الاعلى الى الاقل فى درجة الحرارة وعلى ذلك يمكن تعريف درجة الحرارة على أنها الخاصية التي يمكن بواسطتها تعين اتجاة سريان الحرارة وكذلك يمكن تعريف درجة الحرارة على أنها العدد الذى يدل على مقدار سخونة الجسم أو برودتة مقاسا على أي مقياس اختيارى لدرجات الحرارة . وجسم الانسان حساس بطبيعته للتغيرات في درجات الحرارة لكن لا يمكن الاعتماد عليه عند تقدير هذا التأثير لان هذا الاحساس يعتمد على خبرة مسبقة وكذلك على الحالة الحرارية ( التوصيل الحرارى ( للمادة - التي يرغب في قياس درجة حرارتها ومن هنا بدأ البحث عن طريقة يمكن بواسطتها تعيين درجة

حرارة الاجسام بالضبط .

۱ - ۲ مقاييس درجات الحرارة التقليدية والفيزيقية

أساس عمل مقاييس لدرجات الحرارة هو عند تلامس جسمان في حالة اتزان حرارى فان درجة حرارتها تكون واحدة . وعمليا يعتمد عمل مقاييس درجات الحرارة الذي يطلق عليها الترموترات على خاصية طبيعية معينة للمادة مثل التمدد ، المقاومة الكهربائية وغيرها التي تتأثر بالحالة الحرارية للمادة بطريقة منتظمة واختيار المادة الترمومترية ( سائل أو غاز أوجسم صلب ) وكذلك اختيار الخاصية الفزيائية التي تستعمل مثل التمددأو المقاومة الكهربائية التي يمكن تعينها بواسطة معرفة المدى المطلوب فية قياس درجة الحرارة . ولتدريج الترمومتر يلزم اختیار نقطتان ( درجتان ثابتان ) وتقسم الفترة بينهما الى عدد من الاقسام المتساوية تسمي كل واحدة منها درجة هاتين النقطتين - نقطة سفلى ونقطة عليا ويمكن تواجدهما مرة ثانية عند نفس درجات الحرارة وهاتان النقطتان هما :

۱ - درجة انصهار الثلج تحت ضغط جوى ٧٦ سم زئبق ويمكن اهمال تأثير الضغط على هذة الدرجة لانة صغير جدا .

۲ - درجة غليان الماء المقطر الذي يغلى في الضغط الجوي العادي ٧٦ سم زئبق والجدول التالي يوضح بعض المقاييس التقليدية لدرجات

حجم

الحرارة.

المقاييس التقليدية لدرجات الحرارة

م.ب

ب.ب

رمز

المقياس السليزي

32 المقياس الفهرنهيتي

المقياس الريموري

المقياس المطلق

100

درجة مئوية

212

ل

0

80

أو

273

373

ك

492

672

رانكين

درجة مئوية

فهرنهايت

ريومور

مئوية مطلقة

فهرنهايت المطلقة

جدول رقم (۱) مقاييس درجات الحرارة

وفي النقط الثابتة المعطاه في جدول (۱ ) نجد أن العلاقة بين المقاييس

ثاني أكسيد الكربون

= 100-0 21232 80-0

آر-أو إف-32

الترمومترية تعطى بالمعادلة التالية :

ك - 273

373-273
وفي هذه المعادلة يمكن تحويل قراءة درجة حرارة أي مقياس لما

يناظرها على المقياس الآخر.

وكما سبق الذكر أن خاصية أى مادة والتي تتغير قيمتها بتغير درجة الحرارة يمكن استخدامها كمقياس لدرجة الحرارة مثل هذه الخواص

التي تستخدم .

بالمه 1 - حجم معين من سائل أو غاز .

۲ - ضغط الغاز

• المقاومة الكهربائية لسلك . تلبي ما فيية

٤ القوة الدافعة الكهربائية . التي تتولد في دائرة مكونة من

سلكين معدنيين مختلفين

أذا فرضنا أن X هي قيمة أى خاصية من خواص المادة الترمومترية التي سبق اختيارها والتي تتغير تغيرا خطيا بدرجة الحرارة وأن X, X1000 هي قيمة X عند درجة انصهار الجليد و عند درجة غليان الماء المقطر وعند درجة الحرارة المجهولة التي يراد

تعينها (0)
وتوجد طريقة واحدة لكتابة مثل هذه النتيجة بوضعها في الصورة X theta 2 =X theta 1 (1+ alpha Delta theta )

حيث Delta*theta هي الفرق بين درجة الحرارة theta_{2} درجة الحرارة 1 و 2 تساوى

وتسمى معامل زيادة قيمة الخاصية (x) لدرجة واحد مئوية

بين theta_{1} theta_{2} ويسمى أيضا بمعامل درجة الحرارة .

ويعرف الصفر المطلق بأنة درجة الحرارة التي تتلاشى عندها حجم

الغاز نظريا مع ثبوت الضغط وهذه الدرجة على المقياس المنوى وهي

• ۱۵. ۲۷۳ ) وتعرف درجة الحرارة المطلقة المئوية بالمعادلة . T = 1c + 273.15K

أي أن صفر المقياس المطلق يقع أسفل المقياس المئوى بمقدار

( ١٥ . ۲۷۳ ) ويقسم المقياسان بنفس الكيفية.

وقد وجد أن النقطة الثلاثية للماء ( الدرجة التي يجتمع فيها الجليد والماء وبخار الماء في حالة اتزان (^ 7 ,-16^ ) أدق وأثبت من درجة أنصهار الجليد وقد أختيرت النقطة الثلاثية للماء النقطة الثابتة الوحيدة على المقياس المطلق الذي يسمى بمقياس كلفن (kelvin) و على ذلك فأن وحدة درجة الحرارة على مقياس الديناميكا الحرارية (مقياس كلفن ) هي درجة حرارة النقطة الثلاثية على تساوى 1/(rrT * 0.1)

نفس المقياس ويرمز لها بالرمز (K)الباب الأول

درجة الحرارة

مقدمة :

يعبر عن درجة الحرارة بانها مقياس السخونة أو البرودة المحسوسة - فعندما تتلامس أجسام مختلفة في درجة حرارتها فأن سخونة تسرى من الاجسام الاعلى الى الاقل فى درجة الحرارة وعلى ذلك يمكن تعريف درجة الحرارة على أنها الخاصية التي يمكن بواسطتها تعين اتجاة سريان الحرارة وكذلك يمكن تعريف درجة الحرارة على أنها العدد الذى يدل على مقدار سخونة الجسم أو برودتة مقاسا على أي مقياس اختيارى لدرجات الحرارة . وجسم الانسان حساس بطبيعته للتغيرات في درجات الحرارة لكن لا يمكن الاعتماد عليه عند تقدير هذا التأثير لان هذا الاحساس يعتمد على خبرة مسبقة وكذلك على الحالة الحرارية ( التوصيل الحرارى ( للمادة - التي يرغب في قياس درجة حرارتها ومن هنا بدأ البحث عن طريقة يمكن بواسطتها تعيين درجة

حرارة الاجسام بالضبط .

۱ - ۲ مقاييس درجات الحرارة التقليدية والفيزيقية

أساس عمل مقاييس لدرجات الحرارة هو عند تلامس جسمان في حالة اتزان حرارى فان درجة حرارتها تكون واحدة . وعمليا يعتمد عمل مقاييس درجات الحرارة الذي يطلق عليها الترموترات على خاصية طبيعية معينة للمادة مثل التمدد ، المقاومة الكهربائية وغيرها التي تتأثر بالحالة الحرارية للمادة بطريقة منتظمة واختيار المادة الترمومترية ( سائل أو غاز أوجسم صلب ) وكذلك اختيار الخاصية الفزيائية التي تستعمل مثل التمددأو المقاومة الكهربائية التي يمكن تعينها بواسطة معرفة المدى المطلوب فية قياس درجة الحرارة . ولتدريج الترمومتر يلزم اختیار نقطتان ( درجتان ثابتان ) وتقسم الفترة بينهما الى عدد من الاقسام المتساوية تسمي كل واحدة منها درجة هاتين النقطتين - نقطة سفلى ونقطة عليا ويمكن تواجدهما مرة ثانية عند نفس درجات الحرارة وهاتان النقطتان هما :

۱ - درجة انصهار الثلج تحت ضغط جوى ٧٦ سم زئبق ويمكن اهمال تأثير الضغط على هذة الدرجة لانة صغير جدا .

۲ - درجة غليان الماء المقطر الذي يغلى في الضغط الجوي العادي ٧٦ سم زئبق والجدول التالي يوضح بعض المقاييس التقليدية لدرجات

حجم

الحرارة.

المقاييس التقليدية لدرجات الحرارة

م.ب

ب.ب

رمز

المقياس السليزي

32 المقياس الفهرنهيتي

المقياس الريموري

المقياس المطلق

100

درجة مئوية

212

ل

0

80

أو

273

373

ك

492

672

رانكين

درجة مئوية

فهرنهايت

ريومور

مئوية مطلقة

فهرنهايت المطلقة

جدول رقم (۱) مقاييس درجات الحرارة

وفي النقط الثابتة المعطاه في جدول (۱ ) نجد أن العلاقة بين المقاييس

ثاني أكسيد الكربون

= 100-0 21232 80-0

آر-أو إف-32

الترمومترية تعطى بالمعادلة التالية :

ك - 273

373-273
وفي هذه المعادلة يمكن تحويل قراءة درجة حرارة أي مقياس لما

يناظرها على المقياس الآخر.

وكما سبق الذكر أن خاصية أى مادة والتي تتغير قيمتها بتغير درجة الحرارة يمكن استخدامها كمقياس لدرجة الحرارة مثل هذه الخواص

التي تستخدم .

بالمه 1 - حجم معين من سائل أو غاز .

۲ - ضغط الغاز

• المقاومة الكهربائية لسلك . تلبي ما فيية

٤ القوة الدافعة الكهربائية . التي تتولد في دائرة مكونة من

سلكين معدنيين مختلفين

أذا فرضنا أن X هي قيمة أى خاصية من خواص المادة الترمومترية التي سبق اختيارها والتي تتغير تغيرا خطيا بدرجة الحرارة وأن X, X1000 هي قيمة X عند درجة انصهار الجليد و عند درجة غليان الماء المقطر وعند درجة الحرارة المجهولة التي يراد

تعينها (0)
وتوجد طريقة واحدة لكتابة مثل هذه النتيجة بوضعها في الصورة X theta 2 =X theta 1 (1+ alpha Delta theta )

حيث Delta*theta هي الفرق بين درجة الحرارة theta_{2} درجة الحرارة 1 و 2 تساوى

وتسمى معامل زيادة قيمة الخاصية (x) لدرجة واحد مئوية

بين theta_{1} theta_{2} ويسمى أيضا بمعامل درجة الحرارة .

ويعرف الصفر المطلق بأنة درجة الحرارة التي تتلاشى عندها حجم

الغاز نظريا مع ثبوت الضغط وهذه الدرجة على المقياس المنوى وهي

• ۱۵. ۲۷۳ ) وتعرف درجة الحرارة المطلقة المئوية بالمعادلة . T = 1c + 273.15K

أي أن صفر المقياس المطلق يقع أسفل المقياس المئوى بمقدار

( ١٥ . ۲۷۳ ) ويقسم المقياسان بنفس الكيفية.

وقد وجد أن النقطة الثلاثية للماء ( الدرجة التي يجتمع فيها الجليد والماء وبخار الماء في حالة اتزان (^ 7 ,-16^ ) أدق وأثبت من درجة أنصهار الجليد وقد أختيرت النقطة الثلاثية للماء النقطة الثابتة الوحيدة على المقياس المطلق الذي يسمى بمقياس كلفن (kelvin) و على ذلك فأن وحدة درجة الحرارة على مقياس الديناميكا الحرارية (مقياس كلفن ) هي درجة حرارة النقطة الثلاثية على تساوى 1/(rrT * 0.1)

نفس المقياس ويرمز لها بالرمز (K)