فصل دوم
| «دما و گرما»
گرما و روش‌های گرماسنجی
دما
دما معیاری است که میزان گرمی و سردی جسم‌ها را مشخص می‌کند
دماسنج
برای اندازه گیری دقیق دما از دماسنج استفاده می‌کنیم. ساده‌ترین و رایج‌ترین نوع دماسنج دماسنج‌های جیوه‌ای و الکلی است
اساس کار دماسنج‌های جیوه‌ای و الکلی، انبساط مایع‌ها است. اگر ظرف آبی را روی شعله قرار دهیم، انبساط آب را می‌توانیم مشاهده کنیم
ساختمان دماسنج جیوه‌ای یا الکلی
مدرّج ساختن دماسنج
رایج‌ترین نحوه ی انتخاب اندازه‌ی دمای مربوط به هر ارتفاع از ستون مایع، نحوه‌ی انتخابی است که به درجه‌بندی سلسیوس یا سانتی‌گراد 
معروف است. در این درجه‌بندی،ابتدا دماسنج را درون مقداری یخ خرد شده‌ی
در حال ذوب قرار می‌دهیم، به صورتی که مخزن دماسنج به طور کامل داخل یخ
باشد. هنگامی که سطح جیوه در لوله‌ی باریک در محلی ثابت شده آن را علامت
می‌زنیم و عدد صفر را برای آن در نظر می‌گیریم سپس
دماسنج را بالای سطح آب خالص در حال جوش به صورتی می‌گذاریم که مخزن دماسنج
در تماس کامل با بخار باشد وقتی سطح جیوه در بالاترین ارتفاع قرار گرفت،
آن را علامت می‌زنیم و عدد صد را برای آن در نظر می‌گیریم
اینک بین صفر و صد را به صد قسمت مساوی تقسیم می‌کنیم و هر قسمت را یک درجه‌ی سلسیوس می‌نامیم. این درجه‌بندی را به زیر صفر و بالای صد نیز ادامه می‌دهیم. دمای هر جسم بر حسب درجه سلسیوس را با نماد
 نشان می‌دهیم
نحوه‌ی استفاده از دماسنج
برای اندازه گیری دمای هوا، دماسنج را در محلی نصب می‌کنیم و از روی آن می‌توان دمای هوا را در هر لحظه تعیین کرد گستره‌ی سنجش دما در دماسنج‌های الکلی و جیوه‌ایحد پایین دما حدود
 است. اما حد بالای آن را نمی‌توان تعیین کرد. به عنوان مثال دمای درون داغ‌ترین ستاره‌ها حدود  استگسترهی قابل استفاده از این دماسنج‌ها
بین نقطه‌های انجماد و جوش مایع داخل دماسنج است. یعنی فقط دماهایی را
می‌توان با آن‌ها اندازه‌گیری کرد که بالاتر از نقطه‌ی انجماد و پایین‌تر
از نقطه‌ی جوش مایع درون دماسنج باشد
|
| تعادل گرمایی، دمای تعادل
به عنوان مثال یک سکه را روی شعله گرفته و آن را گرم می‌کنیم. سپس آن را داخل یک ظرف آب می‌اندازیم. در ابتدا دمای سکه بالاتر از دمای آب است. اما پس از گذشت مدتی، دمای سکه و آب یکسان می‌شود
|
هرگاه
دو جسم با دمای متفاوت در تماس با یک دیگر باشند،دمای آن‌ها تغییر
می‌کند. این تغییر دما تا جایی ادامه دارد که دمای هر دو جسم یکسان شود.
این دما را دمای تعادل دو جسم می‌نامند دو جسم، هنگامی با یک دیگر در تعادل گرمایی هستند که اگر در تماس کامل با یک دیگر قرار گیرند. دمای آن‌ها تغییری نکند
نمایش می‌دهیم
است)، را برای برخی از جسم ها نشان می دهد 
مساحت 
مدت زمان 
اختلاف دما
آب را روی یک سه‌پایه،بالای چراغ خاموش قرار می‌دهیم. با هم زن آب را هم می‌زنیم و دمای آن را 
یادداشت می‌کنیم. چراغ را روشن کرده و پس از پنج دقیقه دمای نهایی 
را یادداشت می‌کنیم. اینک چراغ را خاموش می‌کنیم. افزایش دمای آب یعنی 
را حساب می‌کنیم
آب تکرار می‌کنیم و می‌خواهیم اختلاف دما به همان مقدار قبلی یعنی 
باشد. مشاهده می‌کنیم مدت زمان لازم برای انجام این کار دو برابر یعنی ده دقیقه است
آب را روی شعله قرار می دهیم . ولی این بار می خواهیم اختلاف دما دو برابر یعنی 
شود .مشاهده می کنیم در این جا نیز مدت زمان لازم دو برابر یعنی ده دقیقه است 
کیلوگرم از ماده داده شود تا دمای آن به اندازه‌ی 
افزایش یابد،با جرم جسم و اختلاف دما متناسب است،یعنی
همواره مقدار ثابتی است. این مقدار ثابت را گرمای ویژه‌ی آب می‌نامیم
= گرمای ویژه‌ی آب 
نمایش می‌دهیم و یکای آن در
، ژول بر کیلوگرم بر درجه‌ی سلسیوس 
است. جدول زیر گرمای ویژه‌ی برخی از ماده‌ها را نشان می‌دهد.
بر حسب ژول
، جرم
بر حسب کیلوگرم 
گرمای ویژه
بر حسب ژول بر کیلوگرم بر درجه سلسیوس
و اختلاف دما 
بر حسب درجه سلسیوس 
است
