Mēs izskaidrojam, kas ir termometrs, kam tas ir paredzēts un kas to izgudroja. Arī termometru veidi un to darbības principi.
Kas ir termometrs?
Termometrs ir instruments, kura lietderība ir temperatūras mērīšana, izmantojot dažādus mehānismus un skalas. Visizplatītākais no šiem mehānismiem bija dilatācija, noteiktu materiālu īpašība paplašināties klātbūtnē karstums, izplatīts starp metāli un citi vielas, Kā spirti.
Termometra izgudrojums un tā iekļaušana ikdienas dzīvē bija nozīmīgs panākums medicīnas tehnoloģiskajā attīstībā (klīniskais termometrs), jo tas ļāva mērīšana no temperatūra cilvēka ķermeņa un precīzi izmērīt simptomus, piemēram, drudzi.
Tas, ko reģistrē termometri, tiek atzīmēts, pamatojoties uz noteiktu temperatūras skalu:
- Celsija (°C). Par godu zviedru fiziķim Andreasam Celsijam, pazīstamam arī kā Celsija grādi.
- Fārenheita (° F). Ierosināja vācu fiziķis Daniels Fārenheits 1724. gadā, vēlams izmantot anglosakšu pasaulē.
- Kelvins (° K). Mērogsabsolūtā temperatūra, tiek izmantots Starptautiskā mērvienību sistēma. Tas sakrīt ar Celsija skalu, bet 0 ir iestatīts uz tā saukto "absolūto nulli", tas ir, zemāko temperatūru, kas pastāv: -273,15 ° C.
- Réaumur (° R). Šodien neizmantots franču fiziķa Renē Antuāna Feršaulta de Reumora dēļ.
Kurš izgudroja termometru?
Termometrs ir sens artefakts cilvēces vēsturē, kura pirmā versija tika nosauktatermoskops un to izgudroja renesanses zinātnieks Galilejs Galilejs: tas sastāvēja no stikla trauka, kura kulminācija bija slēgtā sfērā, kas bija jāiegremdē ar galvu uz leju maisījums alkohola un Ūdens, atstājot sfēru uz augšu. Šķidrumam uzsilstot, tas pārvietojās pa cauruli augšup.
Šim izgudrojumam laika posmā no 1611. līdz 1613. gadam tika pievienota skaitliskā skala (piedēvēta Frančesko Sagredo un Santorio Santorio), tādējādi radot pirmos termometrus un arī termoskopus, ierīces, kas mēra apkārtējās vides temperatūru.
Termometru veidi
Ir šādi termometru veidi:
- Dzīvsudraba termometrs. Izmantojot unikālā šķidrā metāla milzīgo izplešanās spēju, šie termometri ir ražoti gadsimtiem ilgi kopš to izgudrošanas 1714. gadā, ko veica fiziķis Fārenheits. Tie ir ļoti praktiski un precīzi. Tos joprojām plaši izmanto, lai gan dažās valstīs to ražošana bija aizliegta, jo dzīvsudrabs pēc termometra lietošanas laika kļūst par vides piesārņotāju.
- Pirometri. Lieto lietuvēs un rūpnīcās, kur nepieciešams izmērīt precīzu (ļoti augstu) temperatūru, tās darbojas, pamatojoties uz dažādiem mehānismiem: infrasarkanā starojuma uztveršanu, termiskā starojuma sadali (pamatojoties uz krāsa), un pat fotoelektrisko efektu.
- Gāzes termometrs. Pakļauts a Spiediens Y apjoms konstanta, tiek izmantotas noteiktas gāzes, pamatojoties uz to spēju karsējot izplesties. Tas dod ļoti precīzus rezultātus un tāpēc tiek izmantots citu termometru kalibrēšanai.
- Bimetāla folijas termometrs. Tas ir izgatavots no divām metāla loksnēm ar dažādiem izplešanās koeficientiem, kas ir saliektas tā, lai iekšpusē paliktu tā, kurai ir lielākais koeficients. Šādi darbojas temperatūras sensors termohigrogrāfā.
- Digitālie termometri. Tie darbojas, pamatojoties uz specializētām elektroniskām shēmām un sensoriem, kas spēj izmērīt nelielas sprieguma svārstības un pārvērst tās ciparos vienā no temperatūras skalām (vai vairākām).
- Klīniskie termometri. Šis ir termometru nosaukums, ko īpaši izmanto medicīnā ķermeņa temperatūras mērīšanai. Tie parasti ir izgatavoti no stikla (tie, kas izgatavoti no dzīvsudraba) vai plastmasas (digitālās).
Kā darbojas termometrs?
Termometra darbības princips ir vienkāršs: ierīcei ir jutīgs gals, kur atrodas sensori (digitālā termometra gadījumā) vai izplešanās viela (dzīvsudraba vai spirta termometra gadījumā), un tam ir jābūt organismā vai vielā, kuras temperatūra ir jāmēra.
Pēc dažu minūšu nogaidīšanas ķermeņa vai vielas siltums izraisīs dzīvsudraba vai spirta līmeņa paaugstināšanos līdz punktam, kas ir līdzvērtīgs izmērītajai siltuma pakāpei atbilstoši ierīces reģistrētajai skalai.