أجهزة قياس درجة الحرارة:
إن فكرة اختراع أجهزة قياس درجة الحرارة، تعتمد على خاصية مهمة لجميع المواد على الأرض في تعاملها مع الحرارة. وإن جميع المواد على الأرض تتمدد عندما تسخن، تتقلص عندما تبرد، عدا الماء، فإنه يتقلص بالتسخين ويتمدد بالتبريد. فإذا عرف معامل التمدد فيزيائياً لأي مادة فمن الممكن عندها حساب درجة الحرارة. لذلك استخدمت المواد الفلزية في قياس درجة الحرارة؛ لأن معامل تمددها معروف وواضح. فهناك عدة أجهزة تُقاس بها درجة الحرارة، وسنتعرض بالشرح هنا لجهازين هما:
- المحرار الزئبقي: يتكون من أنبوب زجاجي فيه مسار فارغ من الوسط مُفرغ من الهواء. وفي نهايته السُفلى أيضاً يوجد انتفاخ يحتوي على مادة الزئبق. كما أن الزئبق الموجود في الانتفاخ يتحسس من درجة حرارة الهواء المحيطة به. فإذا كانت درجة الحرارة مرتفعة، فإن الزئبق يسخن ويتمدد ثم ينساب من الانتفاخ إلى المسار الفارغ أعلى منه، توضع أرقام مكتوبة حول المسار تبين درجة الحرارة.
فأعلى مكان يصل إليه الزئبق يعني درجة الحرارة في تلك اللحظة. كما أن المحرار الزئبقي نادراً ما يوصف درجة الحرارة في نفس الوقت الذي يقرأ فيه؛ ذلك لأن الزئبق يكون سريع الاستجابة للحرارة. وإن أعلى درجة للزئبق في المحرار تكون 50 درجة؛ وذلك لأنه نادراً ما ترتفع الحرارة فوق هذه الدرجة. وفي المناطق الباردة جداً يستعاض عن الزئبق في الكحول. - المحرار المسجل: جهاز معدني يتكون من قطعة معدنية مربوطة من نهايتها بذراع معدني ينتهي بقلم. والقلم يستقر على إسطوانة دوارة تكمل دورتها كل 24 ساعة أو كل أسبوع. كما أن الإسطوانة الدوارة توضع عليها ورقة مرقمة لدرجات الحرارة وكذلك ساعات النهار والليل. وهذه العدة كلها تحفظ في صندوق معدني مستطيل مطلي باللون الأبيض. ليعكس الإشعاع الشمسي المباشر.
وفيه فتحات لتسمح للهواء بالمرور من خلاله. والهواء يسخن القطعة المعدنية فتتمدد فتدفع الذراع على الورقة الموجود في نهاية الذراع على الورقة الموجودة حول الإسطوانة الدوارة. واستمرار العملية يتم من أن أي انخفاض في الحرارة يؤدي إلى تقلص القطعة المعدنية فينخفض المؤشر؛ ممّا بدورة يعمل على خفض القلم. وارتفاع الحرارة يرفع المؤشر وانخفاضها يخفضه، بذلك يظهر خط على الورقة يبين انخفاض وارتفاع الحرارة. وإذا كان الجهاز ليوم ففي نهاية اليوم تبدل الورقة الموجودة على الإسطوانة بأخرى جديدة ليبدأ تسجيل جديد.
