افضل السوائل المستخدمه لصنع مقاييس الحراره الماء، هل أنت متحمس أحيانًا لفهم كيفية عمل الأشياء؟ أو متحمسًا لصنع أشياء وأدوات مفيدة بنفسك؟ هل تخيلت يومًا أنه يمكنك بناء مقياس حرارة سائل خاص بك؟ ستتمكن من استخدامه لتتبع كيفية اختلاف درجات الحرارة باختلاف الموقع - في الداخل أو في الخارج. ما هو المكان الأكثر سخونة في منزلك؟ ماذا عن أروع؟ سيكون مقياس الحرارة المصنوع منزليًا قادرًا على إخبارك.

افضل السوائل المستخدمه لصنع مقاييس الحراره الماء

تم استخدام موازين الحرارة المملوءة بالسائل لعدة قرون لقياس درجة الحرارة. تتكون من خزان مملوء بالسائل في نهاية أنبوب ضيق. إذا زادت درجة حرارة السائل في الخزان ، فإنه يتمدد ويرتفع إلى الأنبوب الضيق. عندما يبرد السائل ، فإنه يتقلص ، مما يسمح للسائل الموجود في الأنبوب بالهبوط إلى مستوى أدنى. لذلك ، تشير المستويات العالية من السائل في الأنبوب إلى ارتفاع درجة الحرارة وانخفاض المستويات تشير إلى انخفاض درجة الحرارة. عند معايرة مقياس الحرارة ، يتم تمييز درجات الحرارة المحددة المقابلة لمستويات السائل في الأنبوب الضيق على السطح الخارجي للأنبوب. أنت الآن تفهم كيف يعمل مقياس الحرارة السائل، ولكن لماذا يعمل؟
يشير العلماء إلى ميل المادة إلى تغيير الحجم نتيجة لتغير درجة الحرارة على أنه "تمدد وانكماش حراري". تتوسع الغازات وتنكمش بشكل كبير. تتوسع السوائل وتتقلص أيضًا ، لكن تغير حجمها يكون أكثر اعتدالًا. حتى المواد الصلبة تغير حجمها عندما يتم تسخينها أو تبريدها. على سبيل المثال ، تكون الجسور أطول قليلاً في يوم حار. ومع ذلك ، فإن التغيير في حجم المواد الصلبة طفيف للغاية بحيث لا يعمل في مقياس حرارة يومي. الآن بعد أن فهمت المزيد عن موازين الحرارة السائلة ، حان الوقت للبدء في صنع واحد بالفعل!

المواد

  • ماصة شرب بلاستيكية شفافة
  • مسطرة
  • قلم تحديد دائم رفيع
  • زجاجة بلاستيكية صغيرة ضيقة العنق مع غطاء (الزجاجات الصغيرة مثل زجاجات الأدوية أو تلوين الطعام أو مستخلص الفانيليا تعمل بشكل جيد.)
  • ماء
  • الكحول المحمر (العمل في غرفة جيدة التهوية ، ولا تترك زجاجة الكحول المحمر مكشوفة).
  • بضع قطرات أو ألوان طعام حمراء أو زرقاء أو خضراء (ألوان الطعام السائلة تعمل بشكل أفضل).
  • مناديل ورقية
  • الصلصال
  • قطارة دواء أو حقنة
  • وعاء صغير
  • ماء ساخن
  • مكعبات ثلج
  • مقياس حرارة يتم شراؤه من المتجر (اختياري)

تحضير

  • أفرغ الزجاجة البلاستيكية الصغيرة واغسلها.
  • ستصبح ماصة الشرب الشفافة هي الأنبوب الضيق لمقياس الحرارة الخاص بك. استخدم علامة دائمة لعمل علامات صغيرة على القش ، من الأعلى إلى الأسفل ، على فترات نصف سنتيمتر. ستكون هذه العلامات بمثابة علامات مستوى على مقياس الحرارة الخاص بك.
  • سيغلق الصلصال عنق الزجاجة ويثبت المصاصة في مكانها. صب الطين حتى يصبح طريًا ومرنًا ؛ ثم شكل كرة وادفعها بشكل مسطح. يجب أن تكون قطعة الصلصال المستديرة هذه أكبر من عنق الزجاجة. استخدم القش الخاص بك لعمل ثقب في منتصف هذه القطعة المستديرة من الطين ، كبيرة بما يكفي للسماح للقش بالمرور من خلالها. قم بإزالة أي طين يسد الشفاط.
  • أضف الكحول المحمر إلى الزجاجة ، واملأها في منتصف الطريق تقريبًا. (أعد إغلاق زجاجة الكحول المحمر على الفور لتقليل التعرض للأبخرة والتبخر.)
  • أضف بضع قطرات من ملوّن الطعام إلى الكحول ، وأغلق الزجاجة ورجها حتى تمتزج السوائل جيدًا. لماذا تعتقد أنه من المهم تلوين السائل؟
  • املأ قطارة أو حقنة الدواء بالكحول المحمر الملون. ضع قطارة الدواء أو المحقنة جانبًا بعناية ، ويفضل أن يكون ذلك على منشفة ورقية في حالة تسرب أي سائل. في حالة انخفاض مستوى السائل في الزجاجة إلى أقل من ربع الطريق لأعلى ، أضف القليل من الكحول المحمر إلى الزجاجة بحيث يكون المستوى ربع إلى نصف الزجاجة.
  • أدخل الشفاط في الفتحة الموجودة في صلصالك وضع الصلصال على عنق الزجاجة حتى تعلق الماصة في الزجاجة. اضبط الشفاط بحيث تنغمس النهاية في السائل ولكن لا تلمس قاع الزجاجة. ستخرج غالبية المصاصة من الزجاجة. لماذا تعتقد أن المصاصة يجب ألا تلمس قاع الزجاجة؟
  • استخدم عجين النمذجة لإغلاق فتحة الزجاجة وتثبيت القش في مكانه. هام: تأكد من أن الصلصال يشكل ختمًا محكمًا حول الماصة وفوق الزجاجة ، لكن لا تغلق فتحة المصاصة. يجب ألا يكون الهواء قادرًا على دخول الزجاجة. هل يمكنك التفكير في سبب أهمية ذلك؟
  • قم بتقطير محتوى قطارة أو حقنة الدواء- قطرة بقطرة - في القشة. ما يحدث؟ هل يرتفع هذا السائل إلى القشة ويبقى هناك؟
  • لأنه لا يمكن أن يتدفق الهواء خارج الزجاجة ، فإن ضغط الهواء بالداخل يحافظ على مستوى السائل ثابتًا ويمكن أن يتراكم عمود من السائل في القش. يشير السائل المتدفق إلى أسفل القشة إلى الخزان إلى فشل الختم الموجود أعلى الزجاجة. إذا حدث هذا ، فتأكد من أن الصلصال يشكل ختمًا محكمًا عند عنق الزجاجة وحول الماصة وحاول مرة أخرى.
  • يجب أن يصل مستوى السائل في العمود إلى منتصف الجزء المرئي من القش. إذا لزم الأمر ، استخدم القطارة أو المحقنة لإضافة المزيد من الكحول (غير الملون جيد هذه المرة) إلى القش.
  • راقب مستوى السائل في القش. يشير هذا المستوى إلى درجة حرارة الغرفة. استخدم قلم التحديد الدائم لعمل رمز صغير يشير إلى مستوى السائل على القش.
  • لاختبار مقياس الحرارة المصنوع منزليًا ، ضع يديك حول قاعدة الزجاجة ولاحظ ما يحدث. تحلى بالصبر ، فقد يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن يتكيف السائل الموجود في الخزان مع وضعه الجديد. هل يتغير مستوى السائل في القش؟ هل يتغير كثيرا أم قليلا فقط؟ حسب اعتقادك لماذا حدث هذا؟

إلى أي مدى سيتغير مستوى السائل أثناء تسخين الخزان بشكل كبير؟ أضف بعضًا من ماء الصنبور متوسط ​​الحرارة في وعاء صغير وضع خزان مقياس الحرارة في الماء. امنح مقياس الحرارة بعض الوقت ليعمل. كيف يتغير مستوى السائل في القش؟ هل تغيرت أكثر مما كانت عليه عندما قمت بتسخين الزجاجة بيديك؟ تأكد من الانتباه جيدًا وإخراج الترمومتر من الحمام المائي إذا ارتفع السائل إلى مستوى قريب من الحافة العلوية للشفاط. ما الذي تعتقد أنه قد يتسبب في تدفق السائل على حافة المصاصة؟ ما الذي يمكنك تغييره في مقياس الحرارة لمنع حدوث ذلك؟
ماذا تتوقع أن يحدث عندما يبرد الخزان إلى درجة حرارة أقل من درجة حرارة الغرفة؟
استبدل الماء متوسط ​​السخونة في الوعاء بالماء البارد. أضف مكعبات الثلج إلى الماء حتى يبرد الماء إلى درجة 0 مئوية (32 درجة فهرنهايت). ضع خزان مقياس الحرارة في الماء المثلج واترك مقياس الحرارة يتكيف مع وضعه الجديد. ما يحدث؟ هل هو مشابه أم مختلف عما توقعته؟ هل يمكن أن يساعدك هذا القياس في إضافة مقياس إلى مقياس الحرارة الخاص بك؟
خذ مقياس الحرارة الخاص بك في جولة في منزلك أو فناء منزلك. تذكر أن تمنحه الوقت للاستجابة لكل بيئة جديدة ، مع الأخذ في الاعتبار أنه قد لا تكون هناك اختلافات ملحوظة إذا كانت درجة الحرارة متشابهة نسبيًا في أماكن مختلفة. نصيحة: ابحث عن مناطق أشعة الشمس المباشرة للحصول على قراءات أكثر دفئًا. هل بقعة واحدة هي الأكثر دفئا؟ ماذا عن أروع؟
نشاط إضافي: اصنع مقياسًا على مقياس الحرارة الخاص بك (يُسمى أيضًا "معايرة" مقياس الحرارة) بمساعدة مقياس حرارة يتم شراؤه من المتجر. هل يمكنك استخدام حقيقة أنه في نطاق درجة الحرارة هذا ، يتمدد الكحول بكميات متساوية لكل درجة مكتسبة في درجة الحرارة لتسهيل المعايرة