نسخة الفيديو النصية
تريد كلوي قياس درجة حرارة كمية من الماء في وعاء على وشك الوصول إلى درجة الغليان. وضعت الترمومتر فوق سطح الماء، كما هو موضح في الشكل، وظلت تحمله حتى استقرت قراءة الترمومتر. وجدت أن درجة حرارة الماء تساوي 77 درجة. أي عبارة من العبارات الآتية تفسر لماذا تعد هذه القراءة غير صحيحة؟ أ: يجب غمر الترمومتر كليًّا في الماء حتى تقاس درجة حرارته. درجة حرارة الماء أعلى من 77 درجة. ب: يجب أخذ قراءة الترمومتر بمجرد أن يكون فوق سطح الماء، بدلًا من أخذ القراءة بعدها بعدة دقائق. ج: يجب غمر مستودع الترمومتر في الماء حتى تقاس درجة حرارته. درجة حرارة الماء أعلى من 77 درجة.
بالنظر إلى الشكل، يمكننا ملاحظة أن كلوي وضعت الترمومتر فوق سطح الماء بدلًا من وضعه في الماء. نعلم أن درجة غليان الماء تساوي 100 درجة سلزية. ومذكور في هذا السؤال أن درجة حرارة الماء على وشك الوصول إلى درجة الغليان. لذا، نتوقع أن تكون درجة الحرارة قريبة جدًّا من 100 درجة سلزية. وبذلك، فإن كلوي ارتكبت خطأ لأن درجة الحرارة التي سجلتها 77 درجة سلزية، ما يعد أقل بكثير. لإجراء القياس بشكل صحيح يجب على كلوي أن تغمر مستودع الترمومتر في الماء بحيث يلامس الماء فقط دون ملامسة الوعاء.
دعونا نتناول الآن الخيارات، ونر أيها يعكس هذه التجربة بشكل أفضل. الخيار أ غير صحيح تمامًا؛ لأنه يجب عدم غمر الترمومتر كليًّا. وإنما يجب غمر مستودع الترمومتر فقط الذي يحتوي على مستودع السائل. إضافة إلى ذلك، إذا غمر الترمومتر كليًّا ولامس مستودع الترمومتر الوعاء، فسيقيس أيضًا درجة حرارة الوعاء التي تختلف عن درجة حرارة الماء.
الخيار ب غير صحيح أيضًا؛ لأن السائل الموجود في الترمومتر الذي يشير إلى درجة الحرارة يحتاج إلى وقت حتى يسخن. لذا، عند إزالة الترمومتر بسرعة، فستكون درجة الحرارة المقيسة منخفضة للغاية وتبدأ على الفور في الانخفاض. وجود الترمومتر كذلك فوق سطح الماء، وليس في الماء، يعني أن كلوي تقيس في الواقع درجة حرارة الهواء فوق سطح الماء.
هذا يعني أن الخيار ج يجب أن يكون صحيحًا. عند غمر مستودع الترمومتر في الماء، يغمر مستودع السائل الموجود في الترمومتر الذي يرتفع أو ينخفض ليعطي قراءة لدرجة الحرارة على تدريج الترمومتر. وهذا سيشير إلى درجة الحرارة الصحيحة للماء فقط. إذا أجري ذلك بشكل صحيح، فدرجة الحرارة المقيسة للماء ستكون على الأرجح أعلى من 77 درجة سلزية.
