دما چیست؟!

1399/9/22 10:14:57

دماچیست :

دما، یک کمیّت فیزیکی و نسبیاست که میزان گرمی و سردی را مشخص می‌کند و با دماسنج قابل اندازه‌گیری است. اگر دو جسم دارای دمای متفاوت باشند،گرما از جسم با دمای بیشتر به جسم با دمای کمتر منتقل می‌شود تاهنگامی که دمای دو جسم به تعادل برسد.

ممکن است در جابه‌جاییگرمایی، جسم دارای دمای بیشتر، مجموع انرژی گرمایی کمتری داشته باشد، اما باز همگرما از دست بدهد و جسم دارای دمای کمتر مجموع انرژی گرمایی بیشتری داشته باشد،اما باز هم گرما دریافت کند.

یکاهای گوناگونی برای دماتعریف شده‌اند. در دستگاه بین‌المللی از یکای کلوین استفادهمی‌شود؛ ولی یکاهای دیگری مانند سلسیوس و فارنهایت رانکین نیز برای دما به کار می‌روند.

اندازه‌گیری دما با استفادهاز دماسنج انجام می‌شود. انواع مختلف دماسنج وجود دارند که از روش‌هایگوناگون برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کنند. برای نمونه، اندازه‌گیری دما دردماسنج جیوه‌ای با بهره‌گیری از ویژگی انبساط گرمایی جیوه انجاممی‌شود.

تغییر دمای یک جسم یا یکمحیط مادی با فرایند تبدیل انرژی انجاممی‌شود. برای نمونه، اتلاف انرژی مکانیکی در اثر اصطکاک منجر به افزایش دما می‌شود. از سوی دیگر، سرد کردن گازها باانبساط گاز (که انرژی گرمایی به کار تبدیل می‌شود) انجام می‌شود.

دما یک ویژگی ماده است کهوابسته به انرژی گرمایی آن است. هر چه انرژی گرمایی ماده‌ای افزایش یابد، دمای آننیز افزایش پیدا می‌کند. دما به عنوان میزان گرم بودن یک ماده تعریف می‌شود. بهبیان دیگر، میان دو ماده با دمای متفاوت، ماده‌ای که گرمای بیشتری داشته‌باشد، دمایآن نیز بالاتر است. برایاندازه‌گیری دمای مواد، یکاهای مختلفی تعریف می‌شوند.                                                         

سیلیسوس :

یکای سلسیوس کهبه افتخار آندرش سلسیوس نام‌گذاری شده و با نماد C° نشان داده می‌شود، متداول‌ترین یکایمورد استفاده در حال حاضر است. این یکا پیشتر با نام سانتی‌گراد شناخته می‌شد کهترکیب دو واژه سانتی (به لاتین: centum) (به معنی صد) و گراد (به لاتین: gradius) (به معنی درجه) است. مبنای این یکا، نقطهانجماد و جوش آب هستند. نقطه انجماد آب برابر دمای صفر درجه و نقطه جوش آن برابردمای صد درجه سانتی‌گراد تعریف شده‌است.

فارنهایت :

فارنهایت بانمادF°،یکای دیگری برای دما است که در گذشته، در بسیاری از کشورها به کار گرفته می‌شد واکنون در کشورهای اندکی از جمله ایالات متحده آمریکا همچنان به عنوان یکای اصلی اندازه‌گیری دما به کار می‌رود.نقطه صفری که گابریل دنیل فارنهایت انتخاب کرد عبارت بود از دمای تعادل گرمایی مخلوطی با نسبتبرابر از یخ، آب و آمونیوم کلرید (که مقدار آن برابر ۱۷٫۷۸- سلسیوس است). هم‌چنین دونقطه مرجع دیگر را دمای تعادل گرمایی مخلوط آب و یخ (دمای صفر درجه سلسیوس) بهمعادل ۳۲فارنهایت و دمای بدن انسان معادل ۹۶فارنهایت در نظر گرفت. فارنهایت دریافت که دمای جوش آب با این یکا برابر ۲۱۲ درجه است.

کلوین :

یکای اصلی دمادر سیستم متریک، کلوین با نماد K استو یکای مطلق دما نامیده می‌شود. زیرا نقطه صفر آن، صفر مطلق است و دمایی پایین‌تر از آن وجود ندارد. به عبارت دیگر، درصفر کلوین هیچ گرمایی وجود ندارد و ذرات ماده از حرکت (که نشان دهنده میزان انرژیگرمایی ذره است) بازمی‌ایستند. نرخ تغییرات کلوین، معادل با درجه سلسیوس است و صفرآن برابر ۲۷۳٫۱۵- درجه سلسیوس است. برخلاف دویکای سلسیوس و فارنهایت که با درجه(°)مشخص می‌شوند، یکای کلوین فقط به صرف گفتن کلوینمشخص می‌شود.برای مثال ۲۷۳ «کلوین» معادل با ۰ «درجه سلسیوس» است.

درجه رانکین :

مقیاس رانکین یک مقیاس دمای مطلق است کهمانند کلوین از صفر مطلق به عنوان نقطه شروع استفاده می‌کند. تفاوت اصلی بینرانکین و کلوین این است که افزایش یک درجه‌ای رانکین برابر با افزایش یک درجهفارنهایت است. این در حالی است که افزایش یک کلوین، معادل با افزایش یک درجهسلسیوس است. پایه مقیاس رانکین از صفر مطلق شروع می‌شود؛ بنابراین، صفر درجهرانکین برابر با −459.67

درجه فارنهایت است.

مقیاس رانکین، به افتخارمهندس اسکاتلندی، ویلیام جان مک‌کورن رانکین (William John Macquorn Rankine)، نامگذاری شده است که اولین بار در سال 1859 این واحد را پیشنهاد کرد. این واحد درصنعت هوافضا کاربرد فراوانی دارد.

دماهای مهم بر حسب درجهرانکین به صورت زیر هستند.