كيف يحدد جهاز الثرموستات درجة البرودة في البيت؟

10 فبراير 202265 مشاهدةآخر تحديث : الخميس 10 فبراير 2022 - 1:17 مساءً
Loubna Ahmed
الوعي العلمي
كيف يحدد جهاز الثرموستات درجة البرودة في البيت؟

 

كلمة «ثرموستات» (وهو أداة أوتوماتيكية لتنظيم الحرارة) حرفياً: «الحرارة الثابتة تعني ومن المعروف أن لتغييرات الحرارة تأثيرا كبيرا على المادة، بما فيها المادة التي منها يتكول جسم الإنسان. أي بمعنى أن إزدياد الحرارة بدرجة كبيرة أو انخفاضها إلى درجة ضئيلة يؤدي الجسم اذي بالغا. ولهذا فإن الغرض من الثرموستات هو الحفاظ على حرارة المنزل ثابتة، عن طريق استجابة المادة لتقلبات الحرارة .

وعلى هذا الأساس، فإن أغلبية أجهزة الثرموستات تعتمد مبدأ الشقة (وهي قطعة معدنية طويلة وضيقة) الثنائية المعدن، التي تتمدد وتضيق بحسب تغيرات الحرارة. وتتألف هذه الشقة من معدنين مختلفين، ملفوفين على بعضها، وتكون لهما استجابات مختلفة للتمدد الحراري . ومن الجدير بالذكر أن الحرارة تنتج عن الحركة العشوائية للذرات التي تتألف منها المادة حين اصطدامها ببعضها البعض. ولهذا فإن أغلبية المواد تتمدد مع الحرارة، نظراً لأن جزيئاتها تصطدم أكثر ببعضها عند التسخين، وبالتالي تتزايد المسافة بينها. علما أن بعض المواد تتمدد أكثر من غيرها. وعلى سبيل المثال، فإن شقة نحاسية تتمدد بسرعة أكبر من شقة حديدية مسخنة بالدرجة نفسها، وبالتالي فإذا ما تم تسخين شقة من النحاس والحديد ملفوفين على بعضها بشكل «ساندويتش»، فإن الشقة بكاملها تتكور باتجاه شقة الحديد، طالما أن النحاس يتوسع أكثر من الحديد الملفوف حوله. وبالأسلوب نفسه، فإذا ما تم تبريد الشقة فإنها تتكور بالاتجاه المخالف، طالما أن النحاس يضيق بشكل أسرع من الحديد نفسه .

وعندما يتم تمرير تيار كهربائي من خلال الشقة، فإن ذلك يؤدي إلى تشغيل أداة كهرومغناطيسية تبقي جهاز الثرموستات عاملا، حتى وصول الجو بداخل المنزل إلى حرارة معينة ينطفىء عندها هذا الجهاز أوتوماتيكياً، مما يبقي حرارة المنزل دائماً ضمن حدود معينة . فإذا افترضنا مثلاً أن حرارة المنزل انخفضت إلى حدود متدنية (الحدود 50 درجة فهرنهايت)، فإن التصاق الشقة بالمغناطيس بدفع بالجهاز إلى العمل على زيادة الحرارة في المنزل.  وعدما تصل هذه الحرارة إلى حدود 65 درجة فهرنهایت مثلا ، يتوسع النحاس بدرجة أكبر من تمدد الحديد  ويتكور عليه حتى يبعده عن المغناطيس، وبالتالي يطفىء الجهاز. وكلا برد الجو في المنزل تكررت العملية نفسها مجدداً.

وبالإمكان طبعاً التحكم بدرجة الحرارة المرغوب بها. وذلك عن طريق إزاحة مغناطيس التشغيل باتجاه الشقة، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة التي ينطلق فيها الثرموستات إلى العمل .

أما إذا كان الثرموستات متصلا بجهاز للتبريد، فإن العملية تكون معكوسة، بحيث يكون الحديد في الشقة هو المرتطم بمغناطيس التشغيل، مما يعني ان الجهاز يتوقف عن العمل كلما ضاق النحاس وأبعد الحديد عن المغناطيس .

41kvkiDmkDL. AC SY1000  - بوابة الوعي الإلكترونية

اترك تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.


شروط التعليق :

عدم الإساءة للكاتب أو للأشخاص أو للمقدسات أو مهاجمة الأديان أو الذات الالهية. والابتعاد عن التحريض الطائفي والعنصري والشتائم.