Vysvětlíme, co je teploměr, k čemu slouží a kdo jej vynalezl. Také typy teploměrů a jak fungují.
Co je teploměr?
Teploměr je přístroj, jehož funkcí je měřit teplotu pomocí různých mechanismů a stupnic. Nejběžnějším z těchto mechanismů byla dilatace, vlastnost určitých materiálů expandovat v přítomnosti teplo, běžné mezi kovy a další látek, Jako alkoholy.
Vynález teploměru a jeho začlenění do každodenního života byl důležitým úspěchem v technologickém rozvoji medicíny (klinický teploměr), protože umožnil měření z teplota lidského těla a přesně měřit příznaky, jako je horečka.
To, co teploměry registrují, je označeno na základě určité teplotní stupnice:
- Celsia (°C). Na počest švédského fyzika Andrease Celsia, známého také jako stupně Celsia.
- Fahrenheit (° F). Navrhl jej německý fyzik Daniel Fahrenheit v roce 1724, přednostně se používá v anglosaském světě.
- Kelvin (° K). Rozsahabsolutní teplota, se používá v Mezinárodní soustava jednotek. Shoduje se se stupnicí Celsia, ale 0 byla nastavena na takzvanou „absolutní nulu“, tedy nejnižší teplotu, která existuje: -273,15 °C.
- Réaumur (°R). Dnes nepoužívaný kvůli René-Antoine Ferchault de Réaumur, francouzskému fyzikovi.
Kdo vynalezl teploměr?
Teploměr je dlouholetým artefaktem v historii lidstva, jehož první verze byla tzvtermoskop a vynalezený renesančním vědcem Galileem Galileim: sestával ze skleněné nádoby, která kulminovala v uzavřené kouli, která musela být ponořena dnem vzhůru do směs alkoholu a Voda, přičemž koule zůstává nahoře. Jak se kapalina zahřívala, pohybovala se trubicí nahoru.
K tomuto vynálezu byla mezi lety 1611 a 1613 přidána číselná stupnice (připisovaná Francescu Sagredo a Santorio Santorio), čímž vznikly první teploměry a také termoskopy, zařízení, která měří okolní teplotu.
Typy teploměrů
Existují následující typy teploměrů:
- Rtuťový teploměr. S využitím obrovské expanzní schopnosti jedinečného tekutého kovu byly tyto teploměry vyráběny po staletí od jejich vynálezu v roce 1714 fyzikem Fahrenheitem. Jsou velmi praktické a přesné. Stále jsou široce používány, i když v některých zemích byla jejich výroba zakázána, protože rtuť, po uplynutí životnosti teploměru, se stává látkou znečišťující životní prostředí.
- Pyrometry. Používají se ve slévárnách a továrnách, kde je potřeba měřit přesnou (velmi vysokou) teplotu, fungují na základě různých mechanismů: zachycování infračerveného záření, distribuce tepelného záření (na základě barva), a dokonce i fotoelektrický jev.
- Plynový teploměr. Podléhá a Tlak Y objem konstantní, určité plyny se používají na základě jejich schopnosti expandovat při zahřívání. To poskytuje velmi přesné výsledky, a proto se používá ke kalibraci jiných teploměrů.
- Teploměr s bimetalovou fólií. Skládá se ze dvou plechů s různými koeficienty roztažnosti, ohýbaných tak, aby uvnitř zůstal ten s nejvyšším koeficientem. Takto funguje teplotní senzor v termohygrografu.
- Digitální teploměry. Fungují na základě specializovaných elektronických obvodů a senzorů, schopných měřit malé odchylky napětí a převádět je na číslice v rámci jedné z teplotních stupnic (nebo několika).
- Klinické teploměry. Takto se nazývají teploměry používané zejména v lékařství k měření tělesné teploty. Bývají skleněné (ty ze rtuti) popř plastický (ty digitální).
Jak teploměr funguje?
Princip, kterým se teploměr řídí, je jednoduchý: zařízení má citlivý konec, na kterém jsou umístěny senzory (u digitálního teploměru) nebo expandovatelné látky (u rtuťových nebo lihových teploměrů) a že musí být zaveden do těla nebo látky, jejíž teplota má být měřena.
Po několika minutách teplo těla nebo látky způsobí, že rtuť nebo alkohol stoupnou na bod ekvivalentní, na stupnici registrované na zařízení, měřenému stupni tepla.