قياس درجة الحرارة بمقاييس مختلفة
مسألة القبعات
عتاد عماد ومنى النظر إلى مقياس الحرارة قبل الخروج إلى الخارج.
تخرج منى إلى الخارج بهدف التسوّق، عندما تكون درجة الحرارة في الخارج 25 درجة.
تلبس فستانًا من الحرير بدون أكمام وقبّعة من القش مع وردة.
وأيضّا يخرج عمال إلى الخارج مع كلبه، عندما تكون درجة الحرارة في الخارج 25 درجة.
يلبس معطفًا دافئ وقبعة صوف مع ربطة عنق.
كيف يمكن أن يحدث ذلك؟ فسّروا جوابكم.
وصف الوضعية
اعتادوا قياس درجة الحرارة في إسرائيل بدرجات مئوية (سلزيوس) \(^{\circ}C\). اعتادوا قياس درجة الحرارة في الولايات المتحدة الأمريكية بدرجات فهرنهايت \(^{\circ}F\). اعتادوا قياس درجة الحرارة في العلوم بدرجات كالفن \(^{\circ}K\).
أمامكم موازين لدرجات الحرارة (موازين حرارة) بأنواع مختلفة. يظهر في الصورة 1، ميزان حرارة يقيس درجة الحرارة بدرجات مئوية (C)، والثاني بدرجات فهرنهايتية (F). ويظهر في الصورة 2، ميزان حرارة يقيس درجة الحرارة بدرجات مئوية (C) وبدرجات كالفن (K).
الصفر المُطلق يساوي 0 كالفن (\(0^{\circ}K\)) هي أصغر درجة حرارة مُمكنة. لا يمكن أن نُبّرد أي مادة لتصل إلى درجة الحرارة المطلقة. لكن بمكن أن نتطّلع إلى ذلك. أدنى درجة حرارة نجح في قياسها الباحث البريطاني وليم تومبسون المعروف كلورد كلفين سنة 1848.
صورة 1
(يمكن الضغط على الصورة وتكبيرها)
صورة 2
(يمكن الضغط على الصورة وتكبيرها)
مصدر: ويكيبيديا
(Martinvl , CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons)
مسألة
تمعنّوا في صوّر موازين درجات الحرارة المختلفة وأجيبوا عن الأسئلة التالية:
- إذا ارتفع درجة الحرارة \(10^{\circ}K\) بكم درجة فهرنهايتية ترتفع درجة الحرارة؟ فصّلوا حساباتكم.
\(\space\) - جدوا أي درجة تساوي درجة الصفر المُطلق بدرجات مئوية؟ بدرجات فهرنهايت؟ فصّلوا حساباتكم.
\(\space\) - جدوا تعبيرًا ملائمة لدالة تحوّيل درجات كالفن لدرجات فهرنهايت. فصّلوا حساباتكم.
\(\space\) - هل يمكن أن تكون درجة حرارة مقدارها \(-400^{\circ}F\)؟ و \(-500^{\circ}F\)؟ فسروا جوابكم.
يمكنكم الاستعانة بالتطبيق.
- امامكم رسم بياني يحوّل من درجات (مئوية) سلزيوس الى فهرنهيت، ورسم أخر يحوّل من درجات (مئوية) سلزيوس الى كلفن.
- استعينوا بالرسمين البيانيّين لتكّملوا القيم الناقصة في الجدول.
- جروا ال”+” لقراءة قيم النقاط على الرسم البياني.
صورة 2: ويكيبيديا
الصفر المُطلق: معهد دافيدسون
