لماذا لا يعمل ميزان الحرارة؟
02/04/2003
تاريخ
كنت أريد، في إحدى الحصص التي تتناول دراسة موازين الحرارة، أن أجعل تلاميذي يقومون بصنع ميزان للحرارة . حأولت في أول الأمر، صنع االميزان مستخدما زجاجة مملوءة بكحول تصل درجة حرارته إلى 70 درجة مئوية، و قد سددت الزجاجة بقطعة من الصلصال، و أنبوبة قلم جاف بلاستيكية. ثم قمت بتعريضها لأشعة الشمس الساطعة، لذلك قمت بوضعها على حافة النافذة، و بالرغم من ذلك لم يرتفع السائل داخل الأنبوبة. فأعدت التجربة مستخدما في هذه المرة قنينة من البلاستيك بها ماء تم خلطه باللون الأحمر، مستعينا بنفس الأنبوبة البلاستيكية، ووضعتها على حافة النافذة، كذلك لم يحدث أي شيء! هل يمكنكم مساعدتي على معرفة لماذا لم يحدث أي تغير لكي استطيع إجراء هذه التجربة مع التلاميذ؟
03/04/2003
تاريخ
هناك العديد من الأسباب المحتملة لذلك: 1- قد تكون عملية تمدد السائل أضعف من أن ترى بالعين المجردة. فاذا استخدمت زجاجة 100 مم، وارتفاع درجة الحرارة ليصل إلى 5 درجات مئوية يسبب ارتفاع 0.5 مم في حجم السائل وهي نسبة ليست كبيرة .... ومع ذلك فهي نسبة يمكن ملاحظتها ورصدها بداخل الأنبوبة المستخدمة، ولكن ...... 2- من الواضح، أن الوعاء (في تجربتك هو الزجاجة)، قد تمدد بدوره. فبالتالي، طغى تمدد الزجاجة على تمدد السائل. فمن عوامل فن صناعة موازين الحرارة اختيار أنواع من الزجاج تتمدد بنسبة مقبولة لا تزيد عنها. 3- أثناء إجرائك للتجربة، هل كنت تتحكم جيدا في كل من عمليتي الإحكام و التبخر؟ (فإذا كانت الأنبوبة محكمة الغلق، قد يؤدي ذلك إلى حدوث تعطيل لعملية الضغط، مما يؤدي إلى هروب السائل باتجاه الصلصال. أما إذا كانت الأنبوبة مفتوحة، قد يؤدي ذلك إلى حدوث عملية التبخر مما قد يسبب انتشارالكحول من خلال الصلصال. وفي هذه الحالة يفضل استخدام الماء، فالماء يعد سائلا سهل التحكم به. و لكن احذر أن تنخفض الحرارة عن 4 درجات مئوية, ويجب تجنب استخدام الزجاجات البلاستيكية اللينة.