تغييرات ايجاد شده در حجم مواد در واكنش به افزايش يا كاهش دما، به انبساط و انقباض مواد مختلف منجر ميشود. چنانچه مواد در مجاورت گرما قرار گيرند، ذرات تشكيلدهنده آنها بسرعت به حركت در ميآيد و فاصله نسبي آنها از ذرات ديگر بيشتر ميشود.ميزان انبساط و انقباض مواد با تغييرات دما ارتباط مستقيم دارد. اما بر اساس ضريب انبساط حرارتي مواد ميتوان ميزان انبساط و انقباض آنها را به نسبت تغييرات دمايي تعيين كرد. براي بررسي چگونگي تاثير تغييرات دمايي بر انبساط و انقباض مواد مختلف ميتوانيد يك حسگر حرارتي بسازيد.براي انجام اين آزمايش به يك حلقه لاستيكي، يك تخته چوبي، يك سنجاق فلزي بزرگ يا ميخ باريك، مقواي نازك، قيچي و يك شمع يا كبريت نياز داريد.به اندازه طول تخته چوبي كه تهيه كردهايد يك پيكان مقوايي بسازيد. حلقه لاستيكي را به دور تخته چوبي بيندازيد تا محيط آن را در برگيرد. از انتهاي پيكان كاغذي ميخ را رد كرده و در قسمت مياني عرض تخته ميخ را در فاصله بين تخته و حلقه لاستيكي كه دور تخته انداختهايد قرار دهيد. شمع را روشن كرده و به دقت آن را به حلقه لاستيكي دور تخته نزديك كنيد، پيكان كاغذي به آرامي در خلاف جهت حركت عقربههاي ساعت به حركت در ميآيد. اگر شمع را به طرف قسمت انتهاي ميخ نزديك كنيد پيكان كاغذي در جهت حركت عقربههاي ساعت به حركت درميآيد.به نظر شما چرا وقتي شمع را به حلقه لاستيكي نزديك ميكنيد پيكان كاغذي شروع به چرخيدن ميكند؟ به نظر شما اگر به جاي حلقه لاستيكي از جايگزين ديگري استفاده كنيد، بازهم نتيجه آزمايش همين خواهد بود يا نتيجه متفاوتي خواهد داشت؟ به نظر شما چگونه ميتوانيد با ايجاد تغييراتي اين حسگر را به يك حسگر سرمايشي تبديل كنيد؟ آيا در محيط اطرافتان شيئي را پيدا ميكنيد كه در واكنش به سرما و گرما تغييرات مشابهي در آن ايجاد شود؟گرماي منتقل شده از منبع حرارتي موجب انقباض حلقه لاستيكي و در نتيجه به حركت در آمدن ميخ و پيكان كاغذي ميشود. وقتي منبع حرارتي را از يك طرف ميخ به طرف ديگر آن منتقل ميكنيد نقطه مركز گرما جابهجا ميشود و بنابراين دماي هواي مجاور ميخ بتدريج كاهش مييابد و اين در حالي است كه دما در اطراف نقطه گرمايي جديد افزايش مييابد.آنچه در جريان اين تغييرات اتفاق ميافتد اين است كه حلقه لاستيكي در مجاورت نقطه مركز گرمايي منقبض شده و در مجاورت منطقهاي كه دماي آن كاهش يافته منبسط ميشود. اين تغييرات موجب به حركت درآمدن پيكان كاغذي ميشود. اين حسگر گرمايي ميتواند تغييرات ايجاد شده در دو ماده مختلف را بخوبي به تصوير كشد. در حقيقت تغييرات دمايي در ميخ و حلقه لاستيكي موجب به حركت درآمدن پيكان كاغذي ميشود و با جابهجايي مركز حرارتي جهت حركت پيكان كاغذي نيز متفاوت خواهد بود.
.: Weblog Themes By Pichak :.