تا به حال فکر کردهاید چگونه میتوانیم بفهمیم یک جسم چقدر گرم یا سرد است؟ پاسخ این سؤال دماسنج است. دماسنج وسیلهای ساده اما بسیار مهم است که از آن در آزمایشگاه، خانه و حتی در مراقبت از سلامتی استفاده میکنیم. با دماسنج میتوانیم دمای محیط، بدن یا حتی مواد مختلف را اندازهگیری کنیم و اطلاعات دقیق به دست آوریم. شناخت انواع دماسنج و نحوه کار آنها، به ما کمک میکند که بتوانیم با دقت بیشتری وضعیت محیط و خود را بررسی کنیم و از تغییرات دما بهتر آگاه شویم.
برای مثال، وقتی بیمار میشویم، اولین چیزی که والدین ما میسنجند دمای بدن ما است، با وسیلهای به نام دماسنج. پس اگر میخواهید دقیق بدانید دماسنج چیست، کاربرد و انواعی دارد و حتی چگونه دماسنج بسازیم، ادامه این مطلب آموزشی مدارس سلام را از دست ندهید.
دما چیست؟
پیش از آنکه بدانیم دماسنج چیست، باید بدانیم این دمایی که توسط آن سنجیده میشود، دقیقاً چیست. به طور خلاصه، دما مقدار گرمی یا سردی یک جسم یا محیط را نشان میدهد. وقتی میگوییم هوا گرم است یا آب سرد است، در واقع درباره دما صحبت میکنیم. دما به ما کمک میکند تفاوت بین اجسام گرم و سرد را تشخیص دهیم و تغییرات آنها را بهتر بفهمیم.
دما روی حالت مواد تأثیر دارد. مثلاً آب در دمای پایین یخ میزند و در دمای بالا بخار میشود. به همین دلیل دانستن دما در علوم اهمیت زیادی دارد و در آزمایشها و زندگی روزمره کاربرد فراوانی دارد.
اولین نفری باشید که از اخبار و اطلاعیههای مرتبط با پایه تحصیلیتان باخبر میشود!
دماسنج چیست؟
به عبارتی ساده، دماسنج وسیلهای است که برای اندازهگیری دما استفاده میشود. با کمک دماسنج میتوان فهمید دمای بدن، هوا یا یک جسم چقدر است. این وسیله تغییرات دما را به صورت عدد نشان میدهد تا بتوان آن را به درستی بررسی کرد.
دماسنجها انواع مختلفی دارند و هرکدام برای کار خاصی ساخته شدهاند. بعضی دماسنجها در خانه استفاده میشوند و بعضی در آزمایشگاه یا بیمارستان. همه دماسنجها یک هدف دارند و آن اندازهگیری دقیق دما است.
چند نکته مهم درباره دماسنج:
- دماسنج برای اندازهگیری گرما و سرما به کار میرود.
- دماسنج میتواند دمای بدن یا محیط را نشان دهد.
- دماسنجها ممکن است جیوهای، الکلی یا دیجیتال باشند.
- واحد اندازهگیری دما در دماسنج معمولاً درجه سانتیگراد است.
دماسنج چگونه کار میکند؟
به طور کلی، دماسنج با استفاده از تغییر حالت مواد در اثر گرما و سرما کار میکند. وقتی دما بالا میرود، ذرات مادهای که داخل دماسنج قرار دارد، انرژی بیشتری میگیرند و سریعتر حرکت میکنند. این حرکت بیشتر باعث میشود آن ماده حجم بیشتری بگیرد. دماسنج این تغییر حجم را به عدد دما تبدیل میکند.
البته این نحوه کار دماسنج به مدل آن هم بستگی دارد:
- در دماسنجهای جیوهای یا الکلی، این ماده داخل یک لوله شیشهای باریک قرار دارد. با گرم شدن محیط، جیوه یا الکل منبسط میشود و در لوله بالا میآید. هرچه دما بیشتر باشد، ارتفاع این ماده هم بالاتر میرود. کنار لوله، درجههایی وجود دارد که با بالا آمدن یا پایین رفتن ماده، عدد دما خوانده میشود.
- در دماسنجهای دیجیتال، به جای مایع از یک حسگر استفاده میشود. این حسگر به تغییرات دما واکنش نشان داده و آنها را به سیگنال الکتریکی تبدیل میکند. دستگاه این سیگنال را بررسی میکند و دما را به صورت عدد روی صفحه نمایش نشان میدهد.
نکته مهم: در همه دماسنجها، اصل کار بر پایه واکنش ماده یا حسگر به گرما و سرما است.
مخترع دماسنج
در گذشته، انسانها راه دقیقی برای اندازهگیری دما نداشتند و فقط میتوانستند گرما و سرما را احساس کنند. اولین وسیلهای که برای بررسی تغییرات دما ساخته شد، ترموسکوپ بود که گالیله آن را طراحی کرد. این وسیله تغییرات گرما و سرما را نشان میداد، اما عدد مشخصی برای دما نداشت و فقط بالا یا پایین رفتن مایع را نشان میداد.
بعد از گالیله، دانشمندان تلاش کردند دماسنجهای دقیقتری بسازند. آنها از موادی مانند الکل و جیوه استفاده کردند که با گرم شدن بالا میرفتند و با سرد شدن پایین میآمدند. به تدریج درجهبندی روی دماسنجها اضافه شد تا دما به صورت عدد خوانده شود. در این دوره، دانشمندانی مانند فارنهایت و سلسیوس روشهای اندازهگیری دما را کاملتر کردند.
با پیشرفت علم و فناوری، دماسنجهای جدیدتری ساخته شدند. دماسنجهای دیجیتال و بدون تماس به وجود آمدند که دما را سریعتر و دقیقتر نشان میدهند. امروزه دماسنجها در مدرسه، خانه، آزمایشگاه و بیمارستان کاربرد دارند و نقش مهمی در یادگیری علوم و مراقبت از سلامت دارند.
پیشنهاد مطالعه: نیروی گرانش چیست؟
انواع دماسنج
دماسنجها یک شکل و یک کاربرد ندارند. هر دماسنج برای اندازهگیری دما در یک موقعیت خاص ساخته شده است. بعضی برای بدن انسان مناسب هستند، بعضی برای غذا، بعضی برای آزمایشگاه و بعضی حتی بدون تماس کار میکنند. شناخت انواع دماسنج کمک میکند بدانیم هر کدام را کجا و چگونه استفاده کنیم و چرا همه دماسنجها شبیه هم نیستند:
دماسنج مایع (دماسنج جیوهای)
این نوع دماسنج از قدیمیترین نوع دماسنجها است و داخل آن یک مایع مانند جیوه قرار دارد. وقتی دما بالا میرود، جیوه گرم میشود و در لوله شیشهای بالا میآید و با سرد شدن دوباره پایین میرود. عددی که جیوه روی آن میایستد، دما را نشان میدهد.
دماسنج جیوهای دقت بالایی دارد، اما چون جیوه مادهای سمی است، امروزه کمتر از آن استفاده میشود. اگر این دماسنج بشکند، استفاده از آن خطرناک خواهد بود و به همین دلیل انواع جدیدتر جای آن را گرفتهاند.
پیشنهاد مطالعه: میعان چیست؟
دماسنج الکترونیکی
دماسنج الکترونیکی یا دیجیتال به جای مایع، از یک حسگر استفاده میکند. این حسگر تغییرات دما را تشخیص میدهد و خیلی سریع آن را به عدد تبدیل میکند. نتیجه اندازهگیری روی صفحه نمایش دیده میشود و خواندن آن بسیار آسان است.
این دماسنجها سرعت بالایی دارند و معمولاً در کمتر از یک دقیقه دما را نشان میدهند. به همین دلیل در خانه، مدرسه و مراکز درمانی بسیار پرکاربرد هستند و استفاده از آنها ساده و ایمن است.
دماسنج پزشکی
دماسنج پزشکی برای اندازهگیری دمای بدن انسان طراحی شده است. محدوده اندازهگیری آن معمولاً بین ۳۵ تا ۴۲ درجه سانتیگراد قرار دارد، چون دمای بدن در همین بازه تغییر میکند.
امروزه بیشتر دماسنجهای پزشکی به صورت دیجیتال هستند. این دماسنجها دما را دقیق و سریع نشان میدهند و برای تشخیص تب و بررسی وضعیت سلامتی بسیار مهم هستند.
دماسنج آشپزخانه
در آشپزخانه هم دماسنج کاربرد دارد. از دماسنج آشپزخانه برای بررسی دمای غذا، گوشت، روغن یا شیرینی استفاده میشود. این کار کمک میکند غذا بهدرستی پخته شود و نسوزد.
این نوع دماسنج به خصوص در رستورانها باعث میشود پخت غذا دقیقتر انجام شود. وقتی دمای غذا درست باشد، هم طعم بهتر میشود و هم ایمنی غذا حفظ میشود.
دماسنج آزمایشگاهی
دماسنج آزمایشگاهی در درس علوم و آزمایشها استفاده میشود. این دماسنج معمولاً لولهای بلند دارد و برای اندازهگیری دمای مایعات به کار میرود.
دقت در این مورد از انواع دماسنج اهمیت زیادی دارد، چون نتیجه آزمایشها به دما وابسته است. به همین دلیل دماسنج آزمایشگاهی باید درست استفاده شود و به دیواره ظرف برخورد نکند.
دماسنج حرارتی (پیرومتر و کرایومتر)
بعضی دماسنجها برای دماهای خیلی بالا یا خیلی پایین ساخته شدهاند. پیرومتر برای اندازهگیری دماهای بسیار بالا کاربرد دارد، مثلاً در کورهها. کرایومتر هم برای دماهای بسیار پایین استفاده میشود.
این مدلها هم بیشتر در صنعت و پژوهشهای علمی دیده میشوند. استفاده از آنها در زندگی روزمره کمتر است، اما نقش مهمی در علم دارند.
دماسنج مادون قرمز
دماسنج مادون قرمز با دریافت گرمای پخششده از اجسام کار میکند. هرچه جسم گرمتر باشد، انرژی بیشتری پخش میکند و دماسنج آن را تشخیص میدهد. این ویژگی باعث میشود برای اجسام داغ یا خطرناک بسیار مناسب باشد.
این نوع دماسنج در سالهای اخیر بسیار رایج شده است، مخصوصاً برای اندازهگیری دمای بدن بدون تماس. سرعت بالا و ایمنی، مهمترین ویژگی آن به شمار میرود.
نکته: دماسنج لیزری در واقع همان دماسنج مادون قرمز است. این دماسنج دما را بدون تماس اندازهگیری میکند و گرمایی را که از اجسام پخش میشود دریافت میکند.
کاربرد انواع دماسنج کلاس چهارم
- برای اندازهگیری دمای بدن انسان هنگام بیماری یا تب استفاده میشود تا مشخص شود حال فرد طبیعی است یا نیاز به مراقبت دارد.
- برای بررسی دمای هوا در خانه یا کلاس به کار میرود و کمک میکند بدانیم محیط گرم است یا سرد.
- دماسنج برای اندازهگیری دمای مایعات در آزمایشهای علوم استفاده میشود تا تغییرات دما به درستی مشاهده و بررسی شود.
- برای کنترل دمای غذا هنگام پختوپز به کار میرود تا غذا به اندازه کافی گرم شده باشد و درست آماده شود.
- دماسنج برای اندازهگیری دما بدون تماس مستقیم استفاده میشود، به خصوص زمانی که نزدیک شدن به جسم فردی با بیماری واگیردار و ویروسی، خطرناک یا دشوار است.
- برای بررسی دماهای بسیار بالا یا بسیار پایین در محیطهای خاص مانند آزمایشگاهها یا کارخانهها استفاده میشود.
چگونه دماسنج بسازیم؟
همانطور که در درس گرما و ماده و دماسنج چیست علوم چهارم آمده است، نحوه ساخت دماسنج به راحتی در خانه ممکن است. با وسایل ساده میتوان یک دماسنج آموزشی ساخت و تغییرات دما را مشاهده کرد. این دماسنج برای یادگیری است و دقت دماسنجهای واقعی را ندارد.
وسایل لازم:
- آب سرد
- الکل (الکل طبی یا الکل سفید)
- بطری پلاستیکی شفاف
- نی شفاف و صاف
- خمیر بازی یا خمیر نرم
- رنگ خوراکی
- ماژیک
- لیوان اندازهگیری
۱. مرحله اول
ابتدا مقدار مساوی آب سرد و الکل را با هم مخلوط کنید. میتوانید از یک لیوان اندازهگیری استفاده کنید تا مقدارها برابر باشند. این مخلوط را داخل بطری پلاستیکی بریزید. توجه داشته باشید این مایع خوراکی نیست و نباید آن را بنوشید.
۲. مرحله دوم
چند قطره رنگ خوراکی داخل بطری بریزید و بطری را کمی تکان دهید. این کار باعث میشود مایع داخل بطری بهتر دیده شود و تغییر سطح آن راحتتر مشخص شود. اگر رنگ خوراکی نداشتید، میتوانید این مرحله را انجام ندهید.
۳. مرحله سوم
نی شفاف را داخل بطری قرار دهید، طوری که داخل مایع باشد اما به کف بطری نرسد. اگر نی به ته بطری بچسبد، مایع نمیتواند داخل نی بالا و پایین برود و دماسنج درست کار نمیکند.
۴. مرحله چهارم
با خمیر بازی دور دهانه بطری و اطراف نی را کاملاً بپوشانید تا هوا وارد بطری نشود. نی نباید از بالا بسته شود و مسیر آن باید باز بماند. وقتی بطری کاملاً بسته شد، دماسنج شما آماده است.
۵. مرحله پنجم
برای پیدا کردن دما با دماسنج داخلی، دماسنج را در دمای معمولی اتاق قرار دهید. سطح مایع داخل نی را ببینید و با ماژیک روی بطری علامت بزنید. کنار آن بنویسید دمای اتاق چند درجه است.
۶. مرحله ششم
بطری را داخل یک ظرف آب گرم بگذارید. بعد از مدتی میبینید مایع داخل نی بالا میرود. وقتی حرکت آن متوقف شد، محل جدید را علامت بزنید و دمای آب گرم را کنار آن بنویسید.
حالا بطری را داخل ظرف آب سرد قرار دهید. مایع داخل نی پایین میآید. پس از ثابت شدن سطح مایع، دوباره آن را علامت بزنید و دمای آب سرد را بنویسید.
نکته مهم: اگر دما خیلی پایین باشد، ممکن است مایع داخل بطری یخ بزند و دماسنج دیگر درست کار نکند. این دماسنج فقط برای یادگیری و مشاهده تغییر دما ساخته میشود.
پیشنهاد مطالعه: آزمایش تصفیه آب کلاس دوم
مقیاس سانتیگراد
مقیاس سانتیگراد یا سلسیوس برای اندازهگیری دما استفاده میشود. در این مقیاس، دمای یخ آب ۰ درجه و دمای جوش آب ۱۰۰ درجه است. این مقیاس برای اندازهگیری دمای محیط، بدن و مایعات در مدرسه، خانه و آزمایشگاه بسیار رایج و آسان است.
مقیاس فارنهایت
مقیاس فارنهایت نیز برای اندازهگیری دما به کار میرود و بیشتر در کشورهایی مانند آمریکا استفاده میشود. در این مقیاس، دمای یخ آب ۳۲ درجه و دمای جوش آب ۲۱۲ درجه است. این مقیاس به کمک دماسنجهای جیوهای و دیجیتال قابل اندازهگیری است.
جمعبندی
در این مطلب به بررسی کامل مبحث دماسنج چیست، پرداختیم. در واقع دماسنج وسیلهای برای سنجیدن دما یا گرمی و سردی است. پس از سنجش، دما را بر اساس نوع درجهبندی که دارد، به صورت درجه فارنهایت، سلسیوس یا سانتیگراد نشان میدهد. در مجموع این وسیله در آشپزخانه، آزمایشگاه، بیمارستان و محیطهای عمومی استفاده میشود و انواع جیوهای، الکلی، مادون قرمز، دیجیتال و موارد دیگر را شامل میشود. استفاده از آن برای بسیاری از مشاغل و صنایع ضروری است و بدون آن، پیش بردن امور مشکل میشد.
سؤالات متداول
- دماسنج چه کار میکند کلاس دوم؟
دماسنج دمای اجسام را نشان میدهد. با کمک دماسنج میتوان فهمید یک جسم چقدر گرم یا سرد است و تغییرات دما را مشاهده کرد. - دماسنج چیست و انواع آن را نام ببرید کلاس چهارم؟
دماسنج وسیلهای است که دمای اجسام را اندازهگیری میکند. دماسنجها انواع مختلفی دارند: دماسنج الکلی که برای اندازهگیری دمای مایعات استفاده میشود، دماسنج نواری یا تبسنج که روی پیشانی بیمار قرار میگیرد و دمای بدن را نشان میدهد، دماسنج تابشی که دمای نور تابیده شده را اندازه میگیرد، دماسنج پزشکی که داخل دهان بیمار یا زیر زبان او قرار میگیرد، دماسنج دیجیتالی که برای اندازهگیری دقیق دما در آزمایشها کاربرد دارد و دماسنج دیواری که دمای هوا در اتاق یا گلخانه را نشان میدهد. - نحوه عملکرد دماسنج مایع چیست؟
در دماسنج مایع، وقتی دما بالا میرود، مایع داخل لوله (مثل الکل یا جیوه) گرم میشود و بالا میرود. وقتی دما پایین میآید، مایع سرد میشود و پایین میرود. سطح مایع نشاندهنده دمای جسم یا محیط است.
