گرم و سرد

یک قاشق فلزی و یک قاشق چوبی را که تمام شب در یک کشو بوده‌اند لمس کنید. قاشق فلزی سردتر به نظر می‌رسد. اما هر دو ساعت‌ها در یک جا بوده‌اند، پس باید به یک اندازه گرم باشند. دست شما داور خوبی نیست. چطور می‌شود فهمید چیزی واقعاً چقدر گرم است؟

دما

اینکه یک چیز چقدر گرم یا سرد است دمای آن است. یک فنجان چای داغ دمای بالایی دارد؛ یک تکه یخ دمای پایینی.

قاشق فلزی فقط به نظر سردتر می‌رسد، چون فلز گرما را از دست شما تندتر از چوب می‌گیرد. پوست شما حس می‌کند که با چه سرعتی گرما از دست می‌دهد، نه دمای قاشق را. برای اندازه گرفتن دما به ابزاری نیاز داریم که فریب نخورد.

دماسنج

دماسنج از چیز ساده‌ای کمک می‌گیرد: بیشتر مایع‌ها وقتی گرم‌تر می‌شوند کمی بیشتر جا می‌گیرند، و وقتی سرد می‌شوند کمی کمتر. مایعی را در یک حباب شیشه‌ای بریزید که بالایش لوله‌ی خیلی باریکی است. با گرم شدن، مایع در لوله بالا می‌رود و با سرد شدن پایین می‌آید. خط‌هایی که روی لوله کشیده‌اند ارتفاع مایع را به عدد تبدیل می‌کنند.

امروز بسیاری از دماسنج‌ها الکترونیکی‌اند و عدد را روی صفحه نشان می‌دهند، اما همان چیز را اندازه می‌گیرند.

مقیاس سلسیوس

این خط‌ها هم مثل هر واحد دیگری به یک استاندارد نیاز دارند. در سال ۱۷۴۲ یک ستاره‌شناس سوئدی به نام آندرس سلسیوس از دو چیز کمک گرفت که هر کسی می‌تواند درستشان کند: آبی که یخ می‌زند و آبی که می‌جوشد. او فاصله‌ی میان این دو را به ۱۰۰ پله‌ی برابر تقسیم کرد و به هر پله یک درجه گفت. (در ایران به این مقیاس «سانتی‌گراد» هم می‌گویند.)

(سلسیوس اول ۱۰۰ را برای یخ زدن و ۰ را برای جوشیدن گذاشته بود. کمی بعد از مرگش مقیاس را برعکس کردند تا مثل امروز شود.)

امروز در مقیاس سلسیوس:

• آب در ۰ درجه یخ می‌زند، که می‌نویسیم ⁦۰ °C⁩؛
• آب در ⁦۱۰۰ °C⁩ می‌جوشد؛
• دمای یک اتاق خوشایند حدود ⁦۲۰ °C⁩ است؛
• دمای درون بدن یک آدم سالم حدود ⁦۳۷ °C⁩ است. چند درجه بیشتر یعنی تب.

زیر نقطه‌ی یخ زدن، عددها از صفر پایین‌تر می‌روند: یک شب سرد زمستانی ممکن است ۱۰ درجه زیر صفر باشد، که به آن «منفی ده درجه» هم می‌گوییم.

در خانه امتحان کنید

1. یک قاشق فلزی و یک قاشق چوبی را یک ساعت کنار هم بگذارید و بعد لمسشان کنید. کدام سردتر به نظر می‌رسد؟ حالا می‌دانید چرا.
2. اگر دماسنج دارید، دمای یک لیوان آب سرد شیر و دمای یک اتاق را اندازه بگیرید. هر کدام را با واحدش بنویسید، مثل «⁦۱۵ °C⁩».

واژه‌های این درس

• دما - اینکه چیزی چقدر گرم یا سرد است
• دماسنج - ابزاری که دما را اندازه می‌گیرد
• درجه (°) - واحدِ روی یک مقیاس دما
• مقیاس سلسیوس (⁦°C⁩) - مقیاسی که در آن آب در ۰ یخ می‌زند و در ۱۰۰ می‌جوشد

ایده‌ی اصلی

دما یعنی اینکه چیزی چقدر گرم یا سرد است، و دست ما به‌راحتی فریب می‌خورد. دماسنج دما را با درجه اندازه می‌گیرد. در مقیاس سلسیوس آب در ۰ درجه یخ می‌زند و در ۱۰۰ درجه می‌جوشد، و دمای بدن شما حدود ۳۷ درجه است.