Το 1714, ο επιστήμονας και εφευρέτης Ντάνιελ Γκάμπριελ Φαρενάιτ φαντάστηκε το πρώτο αξιόπιστο θερμόμετρο, χρησιμοποιώντας υδράργυρο αντί για μείγμα αλκοόλης και νερού. Για πρώτη φορά, δημιουργήθηκε ένα θερμόμετρο με υδράργυρο, το συντελεστή διαστολής είναι ψηλά, η ποιότητα παραγωγής παρέχει λεπτότερη κλίμακα και το αναπαραγωγιμότητα ειναι μεγαλύτερο. Δέκα χρόνια αργότερα, θερμόμετρο υδραργύρου υιοθετείται παγκοσμίως και ο Daniel Gabriel Fahrenheit προτείνει μια κλίμακα θερμοκρασίας που τώρα (ελαφρώς προσαρμοσμένη) φέρει το όνομά του.
Τότε, το 1742, ήταν ο λόγιος Άντερς Κελσίου ο οποίος μετά από χρόνια έρευνας υπέβαλε νέα κλίμακα για το θερμόμετρο υδραργύρου, του οποίου το σημείο βρασμού είναι μηδέν Και το σημείο πήξης του νερού είναι 100 βαθμοί. Γνωρίζετε αυτήν την κλίμακα, της οποίας τα σημεία βρασμού και πήξης έχουν αντιστραφεί, επειδή η χρήση της είναι κοινή σε όλο τον κόσμο: ο βαθμός Κελσίου.
Ο γιατρός Herman Boerhaave ήταν ο πρώτος που έκανε αίτηση μετρήσεις θερμομέτρου υδραργύρου στην κλινική πράξη? Η εργασία του ξεκίνησε μια συσχέτιση μεταξύ των διαφορετικών καταστάσεων της θερμοκρασίας του σώματος και των συμπτωμάτων ενός ασθενούς.
Σήμερα υπάρχουν πολλά θερμόμετρα, που κυμαίνονται από υπέρυθρα θερμόμετρα έως θερμόμετρα γαλλίου, συμπεριλαμβανομένων θερμόμετρα υψηλής ακρίβειας, κλπ… χρησιμοποιείται για μετρήστε τη θερμοκρασία σε διαφορετικά εύρη μέτρησης και σε διαφορετικές συναλλαγές.
Χαρακτηριστικά ενός θερμομέτρου #1 θερμομετρικά υλικά ⚗️
Είτε χρειάζεστε ένα θερμόμετρο για μετρήστε τη θερμοκρασία περιβάλλοντος ως μέρος του α οικιακή χρήση ή είστε σεφ και χρειάζεστε ένα θερμόμετρο κουζίνας ως μέρος της δουλειάς σας, θα βρείτε μεγάλη ποικιλία τύπων εμπειρικών θερμομέτρων με βάση τις ιδιότητες του υλικού.
Τα τελευταία βασίζονται στη συστατική σχέση μεταξύ πίεση, όγκο και θερμοκρασία το θερμομετρικό τους υλικό· για παράδειγμα, ο υδράργυρος διαστέλλεται όταν θερμαίνεται. Εάν χρησιμοποιείται αυτή η σχέση πίεσης/όγκου/θερμοκρασίας, ένα θερμομετρικό υλικό πρέπει να έχει τρεις ιδιότητες:
- Η θέρμανση και η ψύξη του πρέπει να είναι γρήγορη : Πρώτον, όταν μια ορισμένη ποσότητα θερμότητας εισέρχεται ή εξέρχεται από το υλικό, το τελευταίο πρέπει να διαστέλλεται ή να συστέλλεται μέχρι να φτάσει είτε τον όγκο του είτε την τελική του πίεση. Τότε πρέπει να φτάσει στην τελική του θερμοκρασία πρακτικά χωρίς καθυστέρηση. μέρος της εισερχόμενης θερμότητας θεωρείται ότι μεταβάλλει τον όγκο του σώματος σε σταθερή θερμοκρασία, ονομάζεται λανθάνουσα θερμότητα διαστολής σε σταθερή θερμοκρασία ; το υπόλοιπο θεωρείται ότι αλλάζει τη θερμοκρασία του σώματος σε σταθερό όγκο, και καλείται ειδική θερμότητα σε σταθερό όγκο. Ορισμένα υλικά δεν έχουν αυτή την ιδιότητα και χρειάζονται λίγο χρόνο για να κατανεμηθεί η θερμότητα μεταξύ της αλλαγής της θερμοκρασίας και του όγκου.
- Η θέρμανση και η ψύξη του πρέπει να είναι αναστρέψιμη : Το υλικό πρέπει να μπορεί να θερμαίνεται και να ψύχεται επ' αόριστον (συχνά με την ίδια αύξηση και μείωση της θερμότητας) και να επιστρέφει πάντα στην αρχική του πίεση, όγκο και θερμοκρασία.
- Η θέρμανση και η ψύξη του πρέπει να είναι μονότονη : σε όλο το εύρος θερμοκρασίας για το οποίο πρέπει να λειτουργεί, η πίεση ή ο όγκος του είναι σταθεροί.
Σε αντίθεση με το νερό που δεν έχει αυτές τις ιδιότητες και επομένως δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υλικό για θερμόμετρα, τα αέρια έχουν όλες αυτές τις ιδιότητες. Επομένως, αυτά είναι θερμομετρικά υλικά κατάλληλος. Ο ρόλος τους είναι ουσιαστικός στην ανάπτυξη της θερμομετρίας.
Χαρακτηριστικά ενός θερμομέτρου #2 πρωτογενών και δευτερευόντων θερμομέτρων 🧪
Ένα θερμόμετρο ονομάζεται πρωτεύον ή δευτερεύον με βάση το πόσο καλά αντιστοιχεί η ακατέργαστη φυσική ποσότητα που μετρά σε μια θερμοκρασία.
Πρωτογενή θερμόμετρα: η μετρούμενη ιδιότητα της ύλης είναι τόσο γνωστή που η θερμοκρασία μπορεί να υπολογιστεί χωρίς άγνωστα μεγέθη. Παραδείγματα αυτών είναι τα θερμόμετρα που βασίζονται στην εξίσωση της κατάστασης ενός αερίου ή ακόμα και στην ταχύτητα του ήχου σε ένα αέριο.
Δευτερεύοντα θερμόμετρα: Η γνώση της μετρούμενης ιδιότητας δεν είναι επαρκής για να επιτρέψει τον άμεσο υπολογισμό της θερμοκρασίας. Πρέπει να βαθμονομηθούν. Τα θερμόμετρα μπορούν να βαθμονομηθούν είτε συγκρίνοντάς τα με άλλα βαθμονομημένα θερμόμετρα είτε συγκρίνοντάς τα με γνωστά σταθερά σημεία στην κλίμακα θερμοκρασίας. Τα πιο γνωστά από αυτά τα σταθερά σημεία είναι τα σημεία τήξης και βρασμού του καθαρού νερού.
Χαρακτηριστικά ενός θερμομέτρου #3 ανάλυση, ακρίβεια και αναπαραγωγιμότητα 🔬
Η ανάλυση ενός θερμομέτρου απαντά σε ποιο κλάσμα του βαθμού είναι δυνατόν να γίνει ανάγνωση. Για εργασίες υψηλής θερμοκρασίας μπορεί να είναι δυνατή η μέτρηση μόνο εντός 10°C ή περισσότερο. Κλινικά θερμόμετρα και πολλά ηλεκτρονικά θερμόμετρα (θερμόμετρο βρεφικού μετώπου, θερμόμετρο χωρίς επαφή, θερμόμετρο αυτιού, υπέρυθρο θερμόμετρο, κλπ…) είναι γενικά αναγνώσιμα στους 0,1° C. Ειδικά όργανα, όπως άκρες τύπου ανιχνευτή, μπορούν να δίνουν μετρήσεις στο χιλιοστό της μοίρας. Ωστόσο, αυτή η ένδειξη θερμοκρασίας, είτε ψηφιακή μέσω οθόνης LCD είτε όχι, δεν σημαίνει ότι η ένδειξη είναι αληθινή ή ακριβής. Αυτό σημαίνει μόνο ότι μπορούν να παρατηρηθούν πολύ μικρές αλλαγές.
Η ακρίβεια ενός βαθμονομημένου θερμομέτρου δίνεται σε ένα γνωστό και ακριβές σταθερό σημείο (δηλαδή δίνει μια αληθινή ένδειξη) σε αυτό το σημείο. Μεταξύ σταθερών σημείων βαθμονόμησης, η παρεμβολή γίνεται γενικά γραμμικά. Αυτό μπορεί να δώσει σημαντικές διαφορές μεταξύ διαφορετικών τύπων θερμομέτρων σε σημεία μακριά από τα σταθερά σημεία. Για παράδειγμα, η διαστολή του υδραργύρου σε ένα γυάλινο θερμόμετρο (όπως βρέθηκε για λήψη μασχαλιαίας ή ορθικής θερμοκρασίας) είναι ελαφρώς διαφορετική από την αλλαγή στην αντίσταση ενός θερμομέτρου αντίστασης πλατίνας, επομένως αυτά τα δύο θα διαφωνούν ελαφρώς.
Η αναπαραγωγιμότητα ενός θερμομέτρου είναι ιδιαίτερα σημαντικό: το ίδιο θερμόμετρο δίνει την ίδια ένδειξη για την ίδια θερμοκρασία; Μια αναπαραγώγιμη μέτρηση θερμοκρασίας σημαίνει ότι οι συγκρίσεις είναι έγκυρες σε επιστημονικά πειράματα και οι βιομηχανικές διαδικασίες είναι συνεπείς. Έτσι, εάν ο ίδιος τύπος θερμομέτρου βαθμονομηθεί με τον ίδιο τρόπο, οι ενδείξεις του θα ισχύουν ακόμη και αν είναι ελαφρώς ανακριβείς σε σύγκριση με την απόλυτη κλίμακα.
Ένα παράδειγμα του θερμόμετρο αναφοράς που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο άλλων σύμφωνα με τα βιομηχανικά πρότυπα θα ήταν ένα θερμόμετρο αντίστασης πλατίνας με ψηφιακή οθόνη στους 0,1°C (η ακρίβειά του) που έχει βαθμονομηθεί σε 5 σημεία (−18, 0, 40, 70, 100°C ) και του οποίου η ακρίβεια είναι ± 0,2°C.
Τα σωστά βαθμονομημένα, λειτουργικά και συντηρημένα γυάλινα θερμόμετρα υγρού μπορούν να επιτύχουν αβεβαιότητα μέτρησης ±0,01°C στην περιοχή από 0 έως 100°C.
Επιλέγοντας το θερμόμετρο σας
Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να επιλέξτε το θερμόμετρο σας με σύνεση ; από την άποψη του τα χαρακτηριστικά του φυσικά (θερμόμετρο με ή χωρίς επαφή, θερμόμετρο λέιζερ κ.λπ.), τη χρήση του (είτε είστε ιδιώτης είτε επαγγελματίας) ή ακόμα και τα χαρακτηριστικά του (πολυλειτουργικό, καταγραφικό, απομνημόνευση, αδιάβροχο, αυτόματη απενεργοποίηση, αθόρυβη λειτουργία κ.λπ.). Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το θερμόμετρο, κάντε την έρευνά σας απευθείας στον οδηγό μας ή μην χάνετε άλλο χρόνο και καλέστε έναν ειδικό!
Μπορεί επίσης να σας αρέσει:
