Vysvetlíme, čo je teplomer, na čo slúži a kto ho vynašiel. Tiež typy teplomerov a ako fungujú.
čo je teplomer?
Teplomer je prístroj, ktorého účelom je merať teplotu pomocou rôznych mechanizmov a váh. Najbežnejším z týchto mechanizmov bola dilatácia, vlastnosť určitých materiálov expandovať v prítomnosti teplo, bežné medzi kovy a ďalšie látok, Ako alkoholy.
Vynález teplomeru a jeho začlenenie do každodenného života bol dôležitým úspechom v technologickom vývoji medicíny (klinický teplomer), pretože umožnil meranie z teplota ľudského tela a presne merať príznaky, ako je horúčka.
To, čo teplomery registrujú, je označené na základe určitej teplotnej stupnice:
- Celzia (°C). Na počesť švédskeho fyzika Andreasa Celsia, známeho aj ako stupne Celzia.
- Fahrenheita (° F). Navrhnutý nemeckým fyzikom Danielom Fahrenheitom v roku 1724, prednostne používaný v anglosaskom svete.
- Kelvin (° K). Rozsahabsolútna teplota, sa používa v Medzinárodná sústava jednotiek. Zhoduje sa so stupnicou Celzia, ale 0 bola nastavená na takzvanú „absolútnu nulu“, teda najnižšiu teplotu, ktorá existuje: -273,15 °C.
- Réaumur (°R). Dnes nepoužívaný kvôli René-Antoine Ferchault de Réaumur, francúzskemu fyzikovi.
Kto vynašiel teplomer?
Teplomer je dlhoročný artefakt v histórii ľudstva, ktorého prvá verzia bola tzvtermoskop a vynašiel ho renesančný vedec Galileo Galilei: pozostával zo sklenenej nádoby, ktorá vyvrcholila v uzavretej guli, ktorá musela byť ponorená hore dnom do zmes alkoholu a Voda, pričom guľa zostáva hore. Keď sa kvapalina zahrievala, pohybovala sa po trubici nahor.
K tomuto vynálezu bola medzi rokmi 1611 a 1613 pridaná číselná stupnica (pripisovaná Francescovi Sagredovi a Santoriovi Santoriovi), čím vznikli prvé teplomery a tiež termoskopy, zariadenia na meranie okolitej teploty.
Typy teplomerov
Existujú nasledujúce typy teplomerov:
- Ortuťový teplomer. Využitím obrovskej expanznej schopnosti jedinečného tekutého kovu sa tieto teplomery vyrábajú po stáročia od ich vynálezu v roku 1714 fyzikom Fahrenheitom. Sú mimoriadne praktické a presné. Stále sú široko používané, aj keď v niektorých krajinách bola ich výroba zakázaná, pretože ortuť, po dobe životnosti teplomera, sa stáva znečisťujúcou látkou pre životné prostredie.
- Pyrometre. Používajú sa v zlievarniach a továrňach, kde je potrebné merať presnú (veľmi vysokú) teplotu, fungujú na základe rôznych mechanizmov: zachytávanie infračerveného žiarenia, distribúcia tepelného žiarenia (na základe farba), a dokonca aj fotoelektrický efekt.
- Plynový teplomer. Podlieha a Tlak Y objem konštantné, určité plyny sa používajú na základe ich schopnosti expandovať pri zahrievaní. To poskytuje veľmi presné výsledky a preto sa používa na kalibráciu iných teplomerov.
- Teplomer s bimetalovou fóliou. Tvoria ho dva plechy s rôznym koeficientom rozťažnosti, ohnuté tak, aby ten s najvyšším koeficientom zostal vo vnútri. Takto funguje snímač teploty v termohygrografe.
- Digitálne teplomery. Fungujú na základe špecializovaných elektronických obvodov a senzorov, ktoré sú schopné merať malé odchýlky napätia a previesť ich na číslice v rámci jednej z teplotných škál (alebo viacerých).
- Klinické teplomery. Toto je názov pre teplomery používané najmä v medicíne na meranie telesnej teploty. Bývajú sklenené (tie z ortuti) resp plast (tie digitálne).
Ako funguje teplomer?
Princíp, ktorým sa teplomer riadi, je jednoduchý: prístroj má citlivý koniec, na ktorom sú umiestnené senzory (v prípade digitálneho teplomera) alebo expandovateľnej látky (v prípade ortuťových alebo liehových teplomerov) a že musí byť zavedená do tela alebo látky, ktorej teplota sa má merať.
Po čakaní niekoľkých minút teplo tela alebo látky spôsobí, že ortuť alebo alkohol stúpnu na bod ekvivalentný stupňu nameraného tepla na stupnici registrovanej na zariadení.