موضوع مقاله: دما | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # دما | مقدمه: دما یک کمیّت فیزیکی است که میزان گرمی و سردی را نمایان می‌کند و با دماسنج می‌توان آن را اندازه‌گیری کرد. | ## بخش 1: دما | اگر دو جسم دارای دمای متفاوت باشند، گرما از جسم با دمای بیشتر به جسم با دمای کمتر منتقل می‌شود تا هنگامی که دمای دو جسم به تعادل (برابری) برسد. در دستگاه بین‌المللی از یکای کلوین استفاده می‌شود؛ ولی یکاهای دیگری مانند سلسیوس یا درجه سانتی‌گراد، فارنهایت و رانکین نیز برای دما به کار می‌روند. گونه‌های 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. از سوی دیگر، سرد کردن گازها با انبساط گاز (که انرژی گرمایی به کار تبدیل می‌شود) انجام می‌شود. به بیان دیگر، میان دو ماده با دمای متفاوت، ماده‌ای که گرمای بیشتری داشته‌باشد، دمای آن نیز بالاتر است. سلسیوس یکای سلسیوس که به افتخار آندرش سلسیوس نام‌گذاری شده و با نماد C° نشان داده می‌شود، متداول‌ترین یکای مورد استفادهٔ هم‌اکنون است. این یکا پیشتر با نام سانتی‌گراد شناخته می‌شد که ترکیب دو واژه سانتی (به معنی صد) و گراد (به معنی درجه) است. | ## بخش 2: دما | نقطه انجماد آب برابر دمای صفر درجه و نقطه جوش آن برابر دمای صد درجه سانتی‌گراد شناخته شده است. فارنهایت فارنهایت با نماد F°، یکای دیگری برای 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 برگزید عبارت بود از دمای تعادل گرمایی مخلوطی با نسبت برابر از یخ، آب و آمونیوم کلرید (که اندزهٔ 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 برابر ۹۶ فارنهایت در نظر گرفت. کِلوین یکای اصلی دما در سامانهٔ متریک، کلوین با نماد K است و یکای مطلق دما نامیده می‌شود؛ زیرا نقطه صفر آن، صفر مطلق است و دمایی پایین‌تر از آن نیست. به عبارت دیگر، در صفر کلوین هیچ گرمایی وجود ندارد و ذرات ماده از جنبش (که نشان دهنده میزان انرژی گرمایی ذره است) بازمی‌ایستند. نرخ تغییرات کلوین، برابر با درجه سلسیوس است و صفر آن برابر ۲۷۳٫۱۵- درجه سلسیوس است. برخلاف دو یکای سلسیوس و فارنهایت که با درجه(°)مشخص می‌شوند، یکای کلوین فقط به صرف گفتن کلوین مشخص می‌شود. | ## بخش 3: دما | روابط میان یکاهای مختلف دما رابطه‌های زیر میان یکاهای متداول و فراگیر دما وجود دارد: K] = [°C] + ۲۷۳٫۱۵] F]= ۱٫۸ [°C] + ۳۲ °] رویکرد ترمودینامیکی به دما از نظر ترمودینامیکی، یکاهای اندازه‌گیری دما به دو دسته بخش‌بندی می‌شوند: مقیاس‌های تجربی بسیاری از مقیاس‌های اندازه‌گیری دما، به صورت تجربی و بر پایهٔ اندازه‌گیری ویژگی‌های فیزیکی مواد، شناخته شده‌اند. برای نمونه، بلندی ستون جیوه در یک محفظه شیشه‌ای وابسته به دما است و این مطلب، پایه کاربرد دماسنج جیوه‌ای است. برای نمونه، دماسنج جیوه‌ای نمی‌تواند دماهای بالاتر از نقطه جوش و پایین‌تر از نقطه گداخت (ذوب) جیوه را نشان دهد؛ زیرا در چنین دماهایی گذار فاز جیوه رخ می‌دهد. هم‌چنین در برخی از مواد، با افزایش دما به جای افزایش حجم، کاهش حجم انجام می‌شود. مقیاس‌های نظری مقیاس‌های نظری بر پایه پارامترهای نظری از جمله ترمودینامیک و مکانیک کوانتوم شناخته می‌شوند. برای نمونه، یکای استاندارد دما بر پایه فرایند چرخهٔ آرمانی ماشین گرمایی کارنو است. | ## جمع‌بندی | اندازه‌گیری طیف تابش الکترومغناطیسی از یک جسم سیاه سه‌بعدی آرمانی می‌تواند اندازهٔ دقیق دما را به دست دهد، زیرا بسامد بیشینه طیف تابیده از یک جسم سیاه، نسبت مستقیم با دمای جسم سیاه دارد.