دما یکی از ویژگی‌های ماده است که میزان گرمی آن را نشان می‌دهد و جهت جریان گرما را مشخص می‌کند. اگر دو جسم دارای دمای متفاوت باشند، انرژی گرمایی از جسم با دمای بیشتر به جسم با دمای کمتر منتقل می‌شود تا هنگامی که دمای دو جسم به تعادل برسد.

باید توجه کرد که ممکن است در این جابه جایی گرمایی، جسم دارای دمای بیشتر، مجموع انرژی گرمایی کمتری داشته باشد، اما باز هم انرژی گرمایی از دست بدهد و جسم دارای دمای کمتر مجموع انرژی گرمایی بیشتری داشته باشد، اما باز هم انرژی گرمایی دریافت کند.

یکاهای گوناگونی برای اندازه‌گیری دما تعریف شده‌اند. در دستگاه بین‌المللی از یکای کلوین استفاده می‌شود؛ ولی یکاهای دیگری مانند سلسیوس و فارنهایت نیز برای اندازه‌گیری دما به کار می‌روند.

اندازه‌گیری دما با استفاده از دماسنج انجام می‌شود. انواع مختلف دماسنج وجود دارند که از روش‌های گوناگون برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کنند. برای نمونه، اندازه‌گیری دما در دماسنج جیوه‌ای با بهره‌گیری از ویژگی انبساط گرمایی جیوه انجام می‌شود.

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

علم ترمودینامیک، به مطالعه فرایندهای مربوط به تغییرات دما می‌پردازد.

تعریف

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

یکاهای اندازه‌گیری

یکاهای گوناگونی برای اندازه‌گیری دما تعریف شده‌اند. تفاوت یکاهای مختلف، در دو عامل نقطه صفر یکا و نرخ تغییر واحد یا درجه هر یکا است.

سلسیوس

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

فارنهایت

فارنهایت با نماد F°، یکای دیگری برای اندازه‌گیری دما است که در گذشته، در بسیاری از کشورها به کار گرفته می‌شد و اکنون 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 نسبت برابر از یخ، آب و آمونیوم کلرید (که مقدار آن برابر ۱۷٫۷۸- سلسیوس است). هم‌چنین دو نقطه مرجع دیگر را دمای تعادل گرمایی مخلوط آب و یخ (دمای صفر درجه سلسیوس) به معادل ۳۲ فارنهایت و دمای بدن انسان معادل ۹۶ فارنهایت در نظر گرفت. فارنهایت دریافت که دمای جوش آب با این یکا برابر ۲۱۲ درجه است.

کلوین

یکای اصلی سیستم متریک، کلوین با نماد K است و یکای مطلق دما نامیده می‌شود. زیرا نقطه صفر آن، صفر مطلق است و دمایی پایین‌تر از آن وجود ندارد. به عبارت دیگر، در صفر کلوین هیچ گرمایی وجود ندارد و ذرات ماده از حرکت (که نشان دهنده میزان انرژی گرمایی ذره است) بازمی‌ایستند. نرخ تغییرات کلوین، معادل با درجه سلسیوس است و صفر آن برابر ۲۷۳٫۱۵- درجه سلسیوس می‌باشد. برخلاف دو یکای سلسیوس و فارنهایت که با درجه(°)مشخص میشوند، یکای کلوین فقط به صرف گفتن کلوین مشخص میشود. برای مثال 273 “کلوین” معادل با 0 “درجه سلسیوس” میباشد.

فهرست مطالب:

مقدمه ای بر اندازه گیری دما

تاریخچه دماسنج

تعریف دما

روش ‌های خاص اندازه ‌گیری دما

جبران جریان گرمایی

تماس لحظه ای

ترموکوپل های یکبار مصرف

دماسنج با نشاندهی رنگی

روشهای اندازه گیری دما

واحد اندازه‌ گیری دما

انتخاب دستگاه اندازه گیری

انواع دماسنج

دماسنج گازی

قوانین گازها

خطای موجود در دماسنج گازی

دماسنج مایعی

دماسنج انبساط سیال

دماسنج الکتریکی

دماسنج مقاومتی

مزایا

معایب

ترموکوپل

مزایا

معایب

ترمیستور

دماسنج کریستال کوارتز

دماسنج کریستال مایع

پیرومتر

نوار دو فلزی

مزایا

معایب

اندازگیری تشعشعی دما

آذرسنج

طرز کار

انواع آذرسنج

و…