Wyjaśniamy, czym jest termometr, do czego służy i kto go wynalazł. Również rodzaje termometrów i sposób ich działania.
Co to jest termometr?
Termometr to przyrząd, którego funkcją jest pomiar temperatury za pomocą różnych mechanizmów i skal. Najczęstszym z tych mechanizmów była dylatacja, właściwość niektórych materiałów do rozszerzania się w obecności ciepło, powszechne wśród metale i inni Substancje, Jak alkohole.
Wynalezienie termometru i włączenie go do życia codziennego było ważnym sukcesem w rozwoju technologicznym medycyny (termometru klinicznego), ponieważ umożliwiło pomiar z temperatura ludzkiego ciała i dokładnie mierz objawy, takie jak gorączka.
To, co jest rejestrowane przez termometry, jest oznaczane na podstawie określonej skali temperatur:
- Celsjusza (° C). Na cześć szwedzkiego fizyka Andreasa Celsjusza, znanego również jako stopnie Celsjusza.
- Fahrenheita (° F). Zaproponowany przez niemieckiego fizyka Daniela Fahrenheita w 1724 roku, najlepiej stosowany w świecie anglosaskim.
- Kelwin (° K). Skalatemperatura absolutna, jest używany w Międzynarodowy układ jednostek miar. Zbiega się ona ze skalą Celsjusza, ale 0 zostało ustawione na tzw. „zero bezwzględne”, czyli najniższą istniejącą temperaturę: -273,15 °C.
- Réaumura (° R). Dziś nieużywany przez francuskiego fizyka René-Antoine'a Ferchaulta de Réaumura.
Kto wynalazł termometr?
Termometr to dawny artefakt w historii ludzkości, którego pierwsza wersja została nazwanatermoskop i wynaleziony przez renesansowego naukowca Galileo Galilei: składał się ze szklanego pojemnika zakończonego zamkniętą kulą, którą trzeba było zanurzyć do góry nogami w mieszanina alkoholu i Woda, pozostawiając kulę do góry. Gdy ciecz się nagrzewała, poruszała się w górę rurki.
Do tego wynalazku dodano skalę liczbową w latach 1611-1613 (przypisywaną Francesco Sagredo i Santorio Santorio), co dało początek pierwszym termometrom, a także termoskopom, przyrządom mierzącym temperaturę otoczenia.
Typy termometrów
Istnieją następujące rodzaje termometrów:
- Termometr rtęciowy. Wykorzystując ogromną zdolność rozszerzania się unikalnego ciekłego metalu, termometry te były produkowane przez wieki od czasu ich wynalezienia w 1714 roku przez fizyka Fahrenheita. Są niezwykle praktyczne i dokładne. Są one nadal szeroko stosowane, chociaż w niektórych krajach ich produkcja została zabroniona, ponieważ rtęć, po upływie okresu użytkowania termometru, staje się zanieczyszczeniem środowiska.
- Pirometry. Stosowane w odlewniach i fabrykach, gdzie wymagany jest dokładny pomiar (bardzo wysokiej) temperatury, działają w oparciu o różne mechanizmy: wychwytywanie promieniowania podczerwonego, rozkład promieniowania cieplnego (oparte na kolor), a nawet efekt fotoelektryczny.
- Termometr gazowy. Poddany Ciśnienie Y Tom stałe, niektóre gazy są używane w oparciu o ich zdolność do rozszerzania się po podgrzaniu. Daje to bardzo dokładne wyniki i dlatego służy do kalibracji innych termometrów.
- Termometr foliowy bimetaliczny. Składa się z dwóch blach o różnych współczynnikach rozszerzalności, wygiętych tak, aby w środku pozostała ta o najwyższym współczynniku. Tak działa czujnik temperatury w termohigrografie.
- Termometry cyfrowe. Działają w oparciu o wyspecjalizowane układy elektroniczne i czujniki, które potrafią mierzyć niewielkie zmiany napięcia i przetwarzać je na cyfry w ramach jednej ze skal temperatury (lub kilku).
- Termometry kliniczne. Jest to nazwa nadana termometrom stosowanym w medycynie do pomiaru temperatury ciała. Zwykle są wykonane ze szkła (te wykonane z rtęci) lub Plastikowy (cyfrowe).
Jak działa termometr?
Zasada działania termometru jest prosta: urządzenie ma czułą końcówkę, w której znajdują się czujniki (w przypadku termometru cyfrowego) lub substancja rozszerzalna (w przypadku termometrów rtęciowych lub alkoholowych) i że musi być wprowadzone do ciała lub substancji, której temperatura ma być mierzona.
Po odczekaniu kilku minut, ciepło ciała lub substancji spowoduje wzrost rtęci lub alkoholu do punktu równoważnego, na skali zarejestrowanej na urządzeniu, do zmierzonego stopnia ciepła.