År 1714, vetenskapsmannen och uppfinnaren Daniel Gabriel Fahrenheit föreställde sig den första pålitliga termometern, med kvicksilver istället för en blandning av alkohol och vatten. För allra första gången skapades en termometer som använder kvicksilver, den expansionskoefficient är hög, den produktionskvalitet ger en finare skala och reproducerbarhet är större. Tio år senare, kvicksilvertermometer antas över hela världen, och Daniel Gabriel Fahrenheit föreslår en temperaturskala som nu (något justerad) bär hans namn.
Sedan, 1742, var det lärden Anders Celsius som efter år av forskning lämnade in en ny skala för kvicksilvertermometern, varav kokpunkten är noll Och fryspunkten för vatten är 100 grader. Du känner till denna skala, vars kok- och fryspunkter har vänts om, eftersom dess användning är vanlig över hela världen: graden Celsius.
Läkaren Herman Boerhaave var den första att söka kvicksilvertermometermätningar i klinisk praxis; hans arbete initierade en korrelation mellan olika tillstånd av kroppstemperatur och en patients symtom.
Idag finns det många termometrar, allt från infraröda termometrar till galliumtermometrar, inklusive termometrar med hög precision, etc... används för mäta temperaturen på olika mätområden och i olika branscher.
Egenskaper för en termometer #1 termometriska material ⚗️
Oavsett om du behöver en termometer för mäta omgivningstemperaturen som en del av en hushållsbruk eller så är du kock och behöver en kökstermometer som en del av ditt arbete, hittar du en mängd olika typer av empiriska termometrar baserade på materialegenskaper.
De senare bygger på det konstitutiva förhållandet mellan tryck, volym och temperatur deras termometriska material; till exempel expanderar kvicksilver vid upphettning. Om detta tryck/volym/temperaturförhållande används måste ett termometriskt material ha tre egenskaper:
- Dess uppvärmning och kylning måste vara snabb : För det första, när en viss mängd värme kommer in i eller lämnar materialet, måste det senare expandera eller dra ihop sig tills det når antingen sin volym eller sitt sluttryck. Då måste den nå sin sluttemperatur praktiskt taget utan dröjsmål; en del av den inkommande värmen anses förändra kroppens volym vid konstant temperatur, kallas det latent expansionsvärme vid konstant temperatur ; resten anses ändra kroppstemperatur vid konstant volym, och kallas specifik värme vid konstant volym. Vissa material har inte denna egenskap och det tar lite tid att fördela värme mellan förändringen i temperatur och volym.
- Dess uppvärmning och kylning måste vara reversibel : Materialet måste kunna värmas och kylas på obestämd tid (ofta med samma ökning och minskning av värme) och alltid återgå till sitt ursprungliga tryck, volym och temperatur.
- Dess uppvärmning och kylning måste vara monotont : över hela temperaturområdet för vilket den måste arbeta är dess tryck eller volym konstant.
Till skillnad från vatten, som inte har dessa egenskaper och därför inte kan användas som material för termometrar, gaser har alla dessa egenskaper. Därför är dessa termometriska material lämplig. Deras roll är avgörande i utvecklingen av termometri.
Egenskaper för en termometer #2 primära och sekundära termometrar 🧪
En termometer kallas primär eller sekundär baserat på hur väl den fysiska råmängden den mäter motsvarar en temperatur.
Primära termometrar: den uppmätta egenskapen hos materia är så välkänd att temperaturen kan beräknas utan okända storheter. Exempel på dessa är termometrar baserade på tillståndsekvationen för en gas eller till och med på ljudets hastighet i en gas.
Sekundära termometrar: kunskap om den uppmätta egenskapen är inte tillräcklig för att möjliggöra en direkt beräkning av temperaturen. De måste kalibreras; Termometrar kan kalibreras antingen genom att jämföra dem med andra kalibrerade termometrar eller genom att jämföra dem med kända fasta punkter på temperaturskalan. De mest kända av dessa fixpunkter är smält- och kokpunkterna för rent vatten.
Egenskaper för en termometer #3 upplösning, precision och reproducerbarhet 🔬
Upplösningen av en termometer svarar vid vilken bråkdel av en examen det är möjligt att läsa. För arbete med hög temperatur kan det vara möjligt att endast mäta inom 10°C eller mer. Kliniska termometrar och många elektroniska termometrar (bebis panntermometer, beröringsfri termometer, örontermometer, infraröd termometer, etc...) är i allmänhet läsbara till 0,1° C. Specialinstrument, såsom spetsar av sondtyp, kan ge avläsningar till tusendels grad. Men denna temperaturvisning, oavsett om den är digital via en LCD-skärm eller inte, betyder inte att avläsningen är sann eller korrekt; detta betyder bara att mycket små förändringar kan observeras.
Precisionen hos en kalibrerad termometer ges vid en känd och exakt fast punkt (d.v.s. den ger en sann läsning) vid den punkten. Mellan fasta kalibreringspunkter utförs interpolering i allmänhet linjärt. Detta kan ge betydande skillnader mellan olika typer av termometrar vid punkter långt från de fasta punkterna. Till exempel expansionen av kvicksilver i en glastermometer (som hittats för tar axillär eller rektal temperatur) skiljer sig något från förändringen i motståndet hos en platinaresistanstermometer, så dessa två kommer att vara lite oense.
En termometers reproducerbarhet är särskilt viktigt: ger samma termometer samma avläsning för samma temperatur? En reproducerbar temperaturmätning innebär att jämförelser är giltiga i vetenskapliga experiment och att industriella processer är konsekventa. Så om samma typ av termometer är kalibrerad på samma sätt kommer dess avläsningar att vara giltiga även om de är något felaktiga jämfört med den absoluta skalan.
Ett exempel av referenstermometer används för att kontrollera andra enligt industristandarder skulle vara en platinaresistanstermometer med en digital display vid 0,1°C (dess noggrannhet) som har kalibrerats vid 5 punkter (−18, 0, 40, 70, 100°C) och vars noggrannhet är ± 0,2 °C.
Korrekt kalibrerade, använda och underhållna glasvätsketermometrar kan uppnå en mätosäkerhet på ±0,01°C i intervallet 0 till 100°C.
Att välja din termometer
Det finns en mängd sätt att välj din termometer klokt ; i form av hans egenskaper naturligtvis (termometer med eller utan kontakt, lasertermometer, etc.), dess användning (oavsett om du är privatperson eller professionell) eller till och med dess egenskaper (multifunktion, inspelare, memorering, vattentät, automatisk avstängning, tyst läge, etc.). För att ta reda på mer om termometern, gör din research direkt i vår guide eller slösa inte mer tid och ring en expert!
Du kanske också gillar:
