المحتوى

• خطوات
• جزء 1 من 3: بناء ميزان حرارة
• جزء 2 من 3: اختبار ميزان الحرارة
• جزء 3 من 3: معايرة ميزان الحرارة
• تحذيرات
• ماذا تحتاج

سيستغرق صنع مقياس حرارة في المنزل بعض الوقت ، لكن الإجراء نفسه بسيط جدًا ومباشر. قم بتجميع مقياس الحرارة بيديك واختبره للتأكد من أنه يعطي القراءة الصحيحة. إذا كان مقياس الحرارة يعمل بشكل صحيح ، فقم بمعايرته قبل استخدامه لقياس درجة الحرارة.

خطوات

جزء 1 من 3: بناء ميزان حرارة

1. 1 تحضير محلول القياس. املأ حاوية القياس بالماء والكحول المحمر بنسبة 1: 1. للون ، أضيفي 4-8 قطرات من ألوان الطعام إلى المحلول وقلبي الخليط برفق.
   • لاحظ أن إضافة مُلوِّن الطعام لا يغير استجابة المحلول لتقلبات درجات الحرارة. تساهم الصبغة فقط في قراءة الأداة ، مما يسهل مراقبة عمود السائل في أنبوب مقياس الحرارة.
   • لا تحتاج إلى إضافة الكحول ، فقط استخدم الماء ، لكن خليطًا بنسب متساوية من الماء والكحول المحمر يتفاعل بسرعة أكبر مع تغيرات درجة الحرارة من الماء.
   • عند تحديد الحجم المطلوب من المحلول ، استرشد بحجم الزجاجة التي تستخدمها. ستحتاج إلى سائل كافٍ لملء الزجاجة بأكملها ، بالإضافة إلى كمية صغيرة.
2. 2 صب محلول القياس في زجاجة نظيفة. املأ الزجاجة بالمحلول حتى أسنانها. أخيرًا ، يمكنك استخدام قطارة لإضافة آخر قطرات من السائل الملون حتى تملأ الزجاجة حتى حوافها.
   • يمكن استخدام كل من الزجاجات والبلاستيك.
   • حاول منع المحلول من الانسكاب خارج الزجاجة.
   • يمكنك إنشاء مقياس حرارة دون ملء الزجاجة بسائل القياس حتى الحافة ذاتها. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يجب أن يكون تصميم الجهاز بحيث ، عند التمدد ، يدخل المحلول في أنبوب القياس ، ولا يملأ مساحة الزجاجة التي تظل خالية. ومع ذلك ، فإن ملء الزجاجة حتى النهاية سيسمح للسائل بالتفاعل بسرعة أكبر مع تغيرات درجة الحرارة.
3. 3 أدخل أنبوبًا زجاجيًا أو بلاستيكيًا رفيعًا في عنق الزجاجة وقم بتثبيته. افعل ذلك بحذر وببطء حتى لا يفيض السائل فوق حواف الزجاجة. اترك ما لا يقل عن 10 سم (4 بوصات) من الأنبوب أعلى الزجاجة ، وتأكد من أن قاع الأنبوب لا يصل إلى قاع الحاوية. قم بتأمين الأنبوب بطين التشكيل فوق عنق الزجاجة.
   • يجب إغلاق عنق الزجاجة بإحكام بالطين. في هذه الحالة ، من الأفضل عدم وجود هواء في الزجاجة ، أي أنه سيتم ملؤه بالسائل بالكامل.
   • إذا لم يكن لديك صب الطين ، استخدم الشمع المذاب أو عجين اللعب.
   • الزجاجة محكمة الغلق مهمة للغاية. يمنع الغطاء المحكم تدفق المحلول خارج الزجاجة عند تسخينه ، ونتيجة لذلك يتمدد السائل الزائد في الأنبوب.
4. 4 إرفاق شريط من الورق الأبيض السميك على جانب الأنبوب. ضع الورق على الجزء الخلفي من الأنبوب عن طريق ربطه بشريط لاصق.
   • الشريط الورقي غير مطلوب ، ولكنه سيسهل عليك مراقبة مستوى السائل في الأنبوب. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كنت تنوي معايرة مقياس الحرارة الخاص بك لقياس درجة الحرارة بدقة ، فيمكنك تحديد درجات حرارة معينة على شريط الورق.
5. 5 أضف محلول القياس إلى الأنبوب. أضف بضع قطرات من المحلول بعناية إلى الجزء العلوي من الأنبوب باستخدام ماصة. اترك السائل يرتفع في الأنبوب 5 سم (2 بوصة) فوق عنق الزجاجة.
   • بإضافة بضع قطرات من المحلول إلى الأنبوب ، يمكنك تسهيل مراقبة المستوى أثناء تغيره مع ارتفاع درجة الحرارة أو انخفاضها.
6. 6 أضف قطرة واحدة من الزيت النباتي إلى الأنبوب. افعل ذلك بحذر شديد باستخدام الماصة. وتذكر - قطرة واحدة فقط.
   • لن يختلط الزيت النباتي مع المحلول ، ويبقى على سطحه في الأنبوب.
   • ستمنع إضافة الزيت النباتي تبخر خليط القياس. نتيجة لذلك ، سوف يستمر مقياس الحرارة لفترة أطول ، مما يعطي نتائج دقيقة بعد المعايرة.
7. 7 افحص مقياس الحرارة المصنّع. بعد تجميع الجهاز ، قم باختباره عدة مرات قبل استخدامه للقياسات للتأكد من أنك لم ترتكب أي أخطاء في تصنيعه.
   • تحسس الزجاجة. تأكد من عدم وجود تسرب للسائل.
   • افحص طبقة الطين الموجودة على عنق الزجاجة وتأكد من أنها تغلق الحاوية بإحكام.
   • افحص الأنبوب والورق المرفقين به ، وتأكد من أنهما متصلان بإحكام ولن يتحركا أثناء استخدام مقياس الحرارة.

جزء 2 من 3: اختبار ميزان الحرارة

1. 1 ضع الترمومتر في وعاء به ماء مثلج. املأ وعاءً صغيرًا بالماء البارد وضع فيه بعض الثلج. انتظر حتى يبرد الماء ، ثم ضع زجاجة الترمومتر بحذر في هذا الوعاء. تأكد من أن مستوى السائل في أنبوب مقياس الحرارة مرئي بوضوح.
   • عند وضعها في ماء بارد ، يجب أن ينخفض ​​مستوى السائل في أنبوب مقياس الحرارة.
   • تتكون المادة من ذرات وجزيئات في حركة مستمرة. تسمى طاقة هذه الحركة بالطاقة الحركية. مع انخفاض درجة الحرارة ، تتباطأ حركة جسيمات المادة وتقل طاقتها الحركية.
   • عند استخدام مقياس حرارة ، يتم نقل درجة الحرارة ، أي الطاقة الحركية للجسيمات الموجودة في الوسط ، إلى جزيئات السائل المستخدم في الجهاز. بمعنى آخر ، يكتسب سائل القياس في مقياس الحرارة درجة الحرارة المحيطة ، ونتيجة لذلك ، يمكنك تحديد درجة الحرارة هذه.
   • عند التبريد ، تتباطأ جزيئات سائل القياس وتقل المسافة بينها. نتيجة لذلك ، يتقلص المحلول وينخفض ​​مستوى السائل في أنبوب مقياس الحرارة.
2. 2 ضع الترمومتر في وعاء به ماء ساخن. اسحب الماء الساخن من الصنبور أو سخنه على الموقد دون غليان. اغمر مقياس الحرارة بعناية في الماء الساخن مع مراقبة مستوى السائل في الأنبوب.
   • لاحظ أنه يجب عليك الانتظار حتى يسخن السائل الموجود في زجاجة مقياس الحرارة لدرجة حرارة الغرفة بعد إخراج الزجاجة من الماء المثلج. لا تغمرها في الماء الساخن فور إخراجها من الماء المثلج البارد ، لأن مثل هذا الانخفاض الحاد في درجة الحرارة يمكن أن يتسبب في تكسير الزجاجة ، خاصةً إذا كانت زجاجية.
   • عندما يسخن سائل القياس ، يرتفع في أنبوب مقياس الحرارة.
   • كما لوحظ بالفعل ، عند تسخينها ، تعمل جزيئات المادة على تسريع حركتها. عندما يتم نقل درجة حرارة الماء المرتفعة إلى محلول القياس ، فإن جزيئات هذا الأخير تسرع حركتها ، ويزداد متوسط ​​المسافة بينهما. يؤدي هذا إلى تمدد السائل وارتفاع مستواه في أنبوب مقياس الحرارة.
3. 3 اختبر مقياس الحرارة في بيئات أخرى. اختبرها في بيئات درجات حرارة مختلفة. لاحظ كيف ينخفض ​​مستوى سائل القياس في الأنبوب عند درجات حرارة منخفضة ويرتفع عند درجات حرارة عالية.
   • لاحظ مقدار تغير مستوى السائل في أنبوب مقياس الحرارة عند وضعه في بيئة باردة أو ساخنة.
   • يمكنك وضع مقياس حرارة في الثلاجة ، على عتبة النافذة مضاءة بأشعة الشمس ، على عتبة منزل في يوم دافئ وبارد ، مكان مظلل في حديقة ، قبو ، مرآب ، في علية منزل.

جزء 3 من 3: معايرة ميزان الحرارة

1. 1 خذ مقياس حرارة قياسي. ضع مقياس الحرارة الذي بنيته في الغرفة وانتظر حتى يتوقف مستوى السائل في الأنبوب عن التغير. أحضر مقياس حرارة كحولًا قياسيًا إلى أنبوب مقياس الحرارة المصنوع منزليًا وقارن بين القراءات.
   • تعد معايرة مقياس حرارة محلي الصنع أمرًا مهمًا إذا كنت تريد قياس درجة الحرارة الفعلية به ، وليس فقط مقدار التغير في درجة الحرارة. إذا لم تقم بمعايرة مقياس الحرارة ومعايرته ، فلن تكون قادرًا على تحديد درجة الحرارة من قراءاته ، ولكنك ستتمكن فقط من معرفة ما إذا كان أكثر دفئًا أم برودة.
2. 2 ضع ملصقات درجة الحرارة. باستخدام علامة رقيقة مقاومة للماء ، ضع علامة على شريط الورق المرفق بأنبوب مقياس الحرارة. قم بتسميتها بدرجة حرارة مقياس الحرارة القياسية المناسبة.
   • عند مراقبة مستوى السائل في أنبوب مقياس الحرارة ، لاحظ المستوى العلوي للسائل الملون ، وليس طبقة الزيت النباتي فوقه.
3. 3 كرر القياسات في بيئات ذات درجات حرارة مختلفة. بعد معايرة مقياس الحرارة ، ضعه مرة أخرى في ظروف درجات حرارة مختلفة. عند كل قياس لدرجة الحرارة ، انتظر حتى يتوقف عمود السائل عن الحركة في الأنبوب. ضع علامة على كل قيمة مقاسة على شريط من الورق متصل بالأنبوب.
   • قم بقياس أكبر عدد ممكن من قيم درجات الحرارة المختلفة. كلما زادت قيم درجة الحرارة التي تضعها على مقياس الحرارة ، زادت دقة قراءاته أثناء القياسات.
4. 4 تحديد درجة الحرارة غير المعروفة باستخدام مقياس حرارة معاير. بعد معايرة مقياس الحرارة ووضع مقياس درجة حرارة مفصل بشكل كافٍ ، ضع الجهاز في بيئة دافئة أو باردة نسبيًا. انتظر حتى يتوقف مستوى السائل عن الارتفاع أو الانخفاض وقارنه بالعلامة الموجودة على المقياس. باستخدام المقياس المحدد مسبقًا ، حدد درجة حرارة البيئة التي وضعت فيها مقياس الحرارة.
   • لتعديل أكثر شمولاً لميزان الحرارة محلي الصنع ، تحقق من قراءاته باستخدام مقياس حرارة قياسي.
   • بمجرد اتباع الخطوات المذكورة أعلاه ، يكون مقياس الحرارة المصنوع منزليًا جاهزًا للاستخدام.

تحذيرات

• كن حذرًا عند التعامل مع الكحول المحمر. لا تدخله في عينيك ولا تستنشق أبخرته.

ماذا تحتاج

• ماء الصنبور
• مسح بالكحول
• ألوان طعام (أي لون)
• خزان قياس لتر أو كوب بحجم 600 مل
• قم بتنظيف الزجاج أو الزجاجة البلاستيكية بارتفاع 20-25 سم (8-10 بوصات)
• أنبوب زجاجي أو بلاستيكي نظيف لا يقل طوله عن 20 سم (8 بوصات)
• ماصة
• زيت نباتي
• تشكيل الطين أو الشمع أو البلاستيسين
• مسطرة
• علامة رقيقة
• ورق أبيض سميك
• سكوتش
• وعاء من الماء البارد
• وعاء الماء الساخن
• مقياس حرارة قياسي (للمعايرة)