ვინ გამოიგონა ვერცხლისწყალი? თერმომეტრი არის ჰაერის ტემპერატურის საზომი მოწყობილობა. ტემპერატურის სასწორების სახეები

მან შექმნა რაღაც თერმობაროსკოპი (თერმოსკოპი). გალილეო ამ დროს სწავლობდა ჰერონ ალექსანდრიელს, რომელმაც უკვე აღწერა მსგავსი მოწყობილობა, მაგრამ არა სითბოს ხარისხის გასაზომად, არამედ წყლის გასათბობად. თერმოსკოპი იყო პატარა შუშის ბურთი, რომელზეც მინის მილი იყო მიმაგრებული. ბურთი ოდნავ გაცხელდა და მილის ბოლო ჩაუშვეს ჭურჭელში წყლით. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, ბურთში ჰაერი გაცივდა, მისი წნევა შემცირდა და წყალი, ატმოსფერული წნევის გავლენით, მილში ავიდა გარკვეულ სიმაღლეზე. შემდგომში, დათბობასთან ერთად, ბურთში ჰაერის წნევა გაიზარდა და მილში წყლის დონე შემცირდა გაციებისას, მაგრამ მასში წყალი გაიზარდა. თერმოსკოპის გამოყენებით შესაძლებელი გახდა მხოლოდ სხეულის გაცხელების ხარისხის ცვლილების მსჯელობა: მას არ აჩვენა ტემპერატურის რიცხვითი მნიშვნელობები, რადგან მას არ გააჩნდა მასშტაბი. გარდა ამისა, მილში წყლის დონე დამოკიდებული იყო არა მხოლოდ ტემპერატურაზე, არამედ ატმოსფერულ წნევაზეც. 1657 წელს გალილეოს თერმოსკოპი გააუმჯობესეს ფლორენციელმა მეცნიერებმა. მათ აღჭურვეს მოწყობილობა მძივის სასწორით და ამოტუმბეს ჰაერი რეზერვუარიდან (ბურთი) და მილიდან. ამან შესაძლებელი გახადა სხეულის ტემპერატურის არა მხოლოდ ხარისხობრივად, არამედ რაოდენობრივად შედარება. შემდგომში თერმოსკოპი შეცვალეს: ის თავდაყირა დაატრიალეს, მილში წყლის ნაცვლად სპირტი ჩაასხეს და ჭურჭელი ამოიღეს. ამ მოწყობილობის ფუნქციონირება ეფუძნებოდა ზომების გაფართოებას ყველაზე ცხელი ზაფხულისა და ყველაზე ცივი დღეების ტემპერატურაზე „მუდმივი“ პუნქტების სახით. თერმომეტრის გამოგონება ასევე მიეწერება ლორდ ბეკონს, რობერტ ფლუდს, სანქტორიუსს, სკარპს, კორნელიუს დრებელს ( კორნელიუს დრებელი), პორტი და სალომონ დე კაუსი, რომლებიც მოგვიანებით წერდნენ და ნაწილობრივ პირადი ურთიერთობა ჰქონდათ გალილეოსთან. ყველა ეს თერმომეტრი იყო ჰაერის თერმომეტრი და შედგებოდა ჭურჭლისგან, რომელიც შეიცავდა ჰაერს, რომელიც გამოყოფილი იყო ატმოსფეროდან წყლის სვეტით.

ვერცხლისწყლის სამედიცინო თერმომეტრი

სითხის მქონე თერმომეტრები პირველად აღწერილია ქალაქში "Saggi di naturale esperienze fatte nell'Accademia del Cimento", სადაც მათზე საუბრობენ, როგორც საგნებზე, რომლებსაც დიდი ხანია ამზადებდნენ გამოცდილი ხელოსნები, სახელწოდებით "Confia", რომლებიც ათბობენ მინას. ნათურის აზვიადებულ ცეცხლზე და ამზადებენ საოცარ და ძალიან დელიკატურ პროდუქტებს. თავიდან ეს თერმომეტრები წყლით ივსებოდა და გაყინვისას იფეთქებოდა; ამ მიზნით ღვინის სპირტის გამოყენება 1654 წელს დაიწყო ტოსკანის დიდი ჰერცოგის ფერდინანდ II-ის ფიქრით. ფლორენციული თერმომეტრები არა მხოლოდ საგშია გამოსახული, არამედ რამდენიმე ეგზემპლარად დღემდე ინახება ფლორენციის გალილეის მუზეუმში; მათი მომზადება დეტალურად არის აღწერილი.

პირველ რიგში, ოსტატს უნდა გაეკეთებინა განყოფილებები მილზე, მისი შედარებითი ზომისა და ბურთის ზომების გათვალისწინებით: დანაყოფები დატანილი იყო გამდნარი მინანქრით ნათურაში გახურებულ მილზე, ყოველი მეათე მითითებული იყო თეთრი წერტილით და დანარჩენები შავით. ისინი ჩვეულებრივ აკეთებდნენ 50 განყოფილებას ისე, რომ თოვლის დნობისას ალკოჰოლი არ დაეცემა 10-ზე დაბლა, ხოლო მზეზე 40-ზე მაღლა არ ამოსულიყო. კარგი ხელოსნები ასეთ თერმომეტრებს ამზადებდნენ ისე წარმატებით, რომ ყველამ აჩვენა ტემპერატურის იგივე მნიშვნელობა. იგივე პირობები, მაგრამ ეს არ მოხერხდა, თუ მილის დაყოფა 100 ან 300 ნაწილად, მეტი სიზუსტის მისაღებად. თერმომეტრები ივსებოდა ბურთის გაცხელებით და მილის ბოლო სპირტში ჩაშვებით. სითხის ოდენობის კორექტირების შემდეგ, მილის ღიობი დალუქული იყო დალუქული ცვილით, რომელსაც ეძახდნენ „დალუქვის“. აქედან ირკვევა, რომ ეს თერმომეტრები დიდი იყო და მათი გამოყენება შეიძლებოდა ჰაერის ტემპერატურის დასადგენად, მაგრამ ისინი მაინც მოუხერხებელი იყო სხვა, უფრო მრავალფეროვანი ექსპერიმენტებისთვის და სხვადასხვა თერმომეტრების ხარისხი არ იყო ერთმანეთთან შედარებადი.

შვედმა ფიზიკოსმა ცელსიუსმა საბოლოოდ დაადგინა ორივე მუდმივი წერტილი, ყინულის დნობა და მდუღარე წყალი, 1742 წელს, მაგრამ თავდაპირველად მან დააყენა 0° დუღილის წერტილში და 100° გაყინვის წერტილში და მიიღო საპირისპირო აღნიშვნა მხოლოდ M-ის რჩევით. შტორმერი. ფარენჰაიტის თერმომეტრების შემორჩენილი მაგალითები გამოირჩევიან ზედმიწევნითი შესრულებით. თუმცა, უფრო მოსახერხებელი აღმოჩნდა „შებრუნებული“ სკალა, რომელზედაც ყინულის დნობის ტემპერატურა იყო დანიშნული 0 C, ხოლო დუღილის წერტილი 100 C. ასეთი თერმომეტრი პირველად გამოიყენეს შვედმა მეცნიერებმა, ბოტანიკოსმა კ. ლინეუსმა და ასტრონომმა მ. სტრემერი. ეს თერმომეტრი ფართოდ გამოიყენება.

გატეხილი თერმომეტრიდან დაღვრილი ვერცხლისწყლის ამოღების შესახებ ინფორმაციისთვის იხილეთ სტატია დემერკურიზაცია

მექანიკური თერმომეტრები

მექანიკური თერმომეტრი

ფანჯრის მექანიკური თერმომეტრი

ამ ტიპის თერმომეტრი მუშაობს იმავე პრინციპით, როგორც თხევადი თერმომეტრები, მაგრამ ლითონის სპირალური ან ბიმეტალური ლენტი ჩვეულებრივ გამოიყენება სენსორად.

ელექტრო თერმომეტრები

სამედიცინო ელექტრო თერმომეტრი

ელექტრული თერმომეტრების მუშაობის პრინციპი ემყარება დირიჟორის წინააღმდეგობის ცვლილებას გარემოს ტემპერატურის ცვლილებისას.

ელექტრული თერმომეტრების უფრო ფართო დიაპაზონი დაფუძნებულია თერმოწყვილებზე (სხვადასხვა ელექტრონეგატიურობის ლითონებს შორის კონტაქტი ქმნის ტემპერატურაზე დამოკიდებულ საკონტაქტო პოტენციალის განსხვავებას).

სახლის ამინდის სადგური

დროთა განმავლობაში ყველაზე ზუსტი და სტაბილურია წინააღმდეგობის თერმომეტრები, რომლებიც დაფუძნებულია პლატინის მავთულზე ან პლატინის საფარით კერამიკაზე. ყველაზე ფართოდ გამოიყენება PT100 (წინააღმდეგობა 0 °C - 100Ω) PT1000 (წინააღმდეგობა 0 °C - 1000Ω) (IEC751). ტემპერატურაზე დამოკიდებულება თითქმის წრფივია და ემორჩილება კვადრატულ კანონს დადებით ტემპერატურაზე და მეოთხე ხარისხის განტოლებას უარყოფით ტემპერატურაზე (შესაბამისი მუდმივები ძალიან მცირეა და პირველი მიახლოებით ეს დამოკიდებულება შეიძლება ჩაითვალოს წრფივად). ტემპერატურის დიაპაზონი −200 - +850 °C.

აქედან გამომდინარე, წინააღმდეგობა ზე თ°C, წინააღმდეგობა 0 °C-ზე და მუდმივები (პლატინის წინააღმდეგობისთვის) -

ოპტიკური თერმომეტრები

ოპტიკური თერმომეტრები საშუალებას გაძლევთ ჩაწეროთ ტემპერატურა სიკაშკაშის დონის, სპექტრის და სხვა პარამეტრების შეცვლით (იხ. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი ტემპერატურის გაზომვა) ტემპერატურის ცვლილებისას. მაგალითად, ინფრაწითელი სხეულის ტემპერატურის მრიცხველები.

ინფრაწითელი თერმომეტრები

ინფრაწითელი თერმომეტრი საშუალებას გაძლევთ გაზომოთ ტემპერატურა ადამიანთან პირდაპირი კონტაქტის გარეშე. ზოგიერთ ქვეყანაში დიდი ხანია არსებობს ტენდენცია, რომ უარი თქვან ვერცხლისწყლის თერმომეტრებზე ინფრაწითელი თერმომეტრების სასარგებლოდ, არა მხოლოდ სამედიცინო დაწესებულებებში, არამედ საყოფაცხოვრებო დონეზე.

ინფრაწითელ თერმომეტრს აქვს მრავალი უდავო უპირატესობა, კერძოდ:

გამოყენების უსაფრთხოება (სერიოზული მექანიკური დაზიანების შემთხვევაშიც კი არ ემუქრება ჯანმრთელობას)
გაზომვის მაღალი სიზუსტე
პროცედურის მინიმალური დრო (გაზომვა ხორციელდება 0,5 წამში)
ჯგუფური მონაცემების შეგროვების შესაძლებლობა

ტექნიკური თერმომეტრები

ტექნიკური თხევადი თერმომეტრები გამოიყენება საწარმოებში სოფლის მეურნეობაში, ნავთობქიმიურ, ქიმიურ, სამთო და მეტალურგიულ მრეწველობაში, მანქანათმშენებლობაში, საბინაო და კომუნალურ მომსახურებაში, ტრანსპორტში, მშენებლობაში, მედიცინაში, მოკლედ, ცხოვრების ყველა სფეროში.

არსებობს შემდეგი ტიპის ტექნიკური თერმომეტრები:

ტექნიკური თხევადი თერმომეტრები TTZh-M;
ბიმეტალური თერმომეტრები TB, TBT, TBI;
სასოფლო-სამეურნეო თერმომეტრები TS-7-M1;
მაქსიმალური თერმომეტრები SP-83 M;
დაბალი ხარისხის თერმომეტრები სპეციალური კამერებისთვის SP-100;
სპეციალური ვიბრაციის მდგრადი თერმომეტრები SP-V;
ვერცხლისწყლის თერმომეტრები, ელექტრო საკონტაქტო TPK;
ლაბორატორიული თერმომეტრები TLS;
თერმომეტრები ნავთობპროდუქტებისთვის TN;
თერმომეტრები ნავთობპროდუქტების შესამოწმებლად TIN1, TIN2, TIN3, TIN4.

ვერცხლისწყლის სამედიცინო თერმომეტრი

ელექტრონული თერმომეტრები

სამედიცინო ელექტრონული თერმომეტრი

ელექტრონული თერმომეტრების მუშაობის პრინციპი ემყარება დირიჟორის წინააღმდეგობის ცვლილებას გარემოს ტემპერატურის ცვლილებისას.

ელექტრონული თერმომეტრების უფრო ფართო დიაპაზონი დაფუძნებულია თერმოწყვილებზე (სხვადასხვა ელექტრონეგატიურობის მქონე ლითონებს შორის კონტაქტი ქმნის საკონტაქტო პოტენციალის განსხვავებას, რომელიც დამოკიდებულია ტემპერატურაზე).

სახლის ამინდის სადგური

R T = R 0 [ 1 + A T + B T 2 + C T 3 (T − 100) ] (− 200 ∘ C< T < 0 ∘ C) , {\displaystyle R_{T}=R_{0}\left\;(-200\;{}^{\circ }\mathrm {C} R T = R 0 [ 1 + A T + B T 2 ] (0 ∘ C ≤ T< 850 ∘ C) . {\displaystyle R_{T}=R_{0}\left\;(0\;{}^{\circ }\mathrm {C} \leq T<850\;{}^{\circ }\mathrm {C}).}

აქედან, R T (\displaystyle R_(T))წინააღმდეგობა ზე თ°C, R 0 (\displaystyle R_(0))წინააღმდეგობა 0 °C-ზე და მუდმივები (პლატინის წინააღმდეგობისთვის) -

A = 3,9083 × 10 − 3 ∘ C − 1 (\displaystyle A=3,9083\ჯერ 10^(-3)\;()^(\circ )\mathrm (C) ^(-1)) B = − 5,775 × 10 − 7 ∘ C − 2 (\displaystyle B=-5,775\ჯერ 10^(-7)\;()^(\circ )\mathrm (C) ^(-2)) C = − 4,183 × 10 − 12 ∘ C − 4 . (\displaystyle C=-4.183\ჯერ 10^(-12)\;()^(\circ )\mathrm (C) ^(-4.)

ოპტიკური თერმომეტრები

ინფრაწითელი თერმომეტრები

ინფრაწითელი თერმომეტრი საშუალებას გაძლევთ გაზომოთ ტემპერატურა ადამიანთან პირდაპირი კონტაქტის გარეშე. ზოგიერთ ქვეყანაში დიდი ხანია ტენდენციაა უარი თქვას ვერცხლისწყლის თერმომეტრებზე ინფრაწითელი თერმომეტრების სასარგებლოდ, არა მხოლოდ სამედიცინო დაწესებულებებში, არამედ საყოფაცხოვრებო დონეზეც.

ტექნიკური თერმომეტრები

ტექნიკური თერმომეტრები გამოიყენება საწარმოებში სოფლის მეურნეობაში, ნავთობქიმიურ, ქიმიურ, სამთო და მეტალურგიულ მრეწველობაში, მანქანათმშენებლობაში, საბინაო და კომუნალურ მომსახურებაში, ტრანსპორტში, მშენებლობაში, მედიცინაში, ერთი სიტყვით, ცხოვრების ყველა სფეროში.

სანტორიო არა მხოლოდ ექიმი, არამედ ანატომი და ფიზიოლოგი იყო. მუშაობდა პოლონეთში, უნგრეთსა და ხორვატიაში, აქტიურად სწავლობდა სუნთქვის პროცესს, კანის ზედაპირიდან „უხილავ აორთქლებას“ და ატარებდა კვლევებს ადამიანის მეტაბოლიზმის სფეროში. სანტორიომ ჩაატარა ექსპერიმენტები საკუთარ თავზე და, შეისწავლა ადამიანის სხეულის მახასიათებლები, შექმნა მრავალი საზომი ინსტრუმენტი - მოწყობილობა არტერიების პულსაციის ძალის გასაზომად, სასწორები ადამიანის წონის ცვლილებების მონიტორინგისთვის და პირველი ვერცხლისწყლის თერმომეტრი.

სამი გამომგონებელი

დღეს საკმაოდ რთულია იმის თქმა, თუ ვინ შექმნა თერმომეტრი. თერმომეტრის გამოგონება ერთდროულად ბევრ მეცნიერს მიეწერება - გალილეო, სანტორიო, ლორდ ბეკონი, რობერტ ფლუდი, სკარპი, კორნელიუს დრებელი, პორტი და სალომონ დე კაუსი. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ბევრი მეცნიერი ერთდროულად მუშაობდა მოწყობილობის შექმნაზე, რომელიც დაეხმარებოდა ჰაერის, ნიადაგის, წყლისა და ადამიანების ტემპერატურის გაზომვას.

გალილეოს თხზულებებში ამ მოწყობილობის აღწერა არ არის, მაგრამ მისმა სტუდენტებმა მოწმობდნენ, რომ 1597 წელს მან შექმნა თერმოსკოპი - მოწყობილობა სითბოს გამოყენებით წყლის ასამაღლებლად. თერმოსკოპი იყო პატარა მინის ბურთი, რომელზეც მინის მილი იყო მიმაგრებული. განსხვავება თერმოსკოპსა და თანამედროვე თერმომეტრს შორის არის ის, რომ გალილეოს გამოგონებაში ვერცხლისწყლის ნაცვლად ჰაერი გაფართოვდა. ასევე, მისი გამოყენება შეიძლებოდა მხოლოდ სხეულის გათბობის ან გაგრილების შედარებითი ხარისხის შესაფასებლად, რადგან მას ჯერ არ გააჩნდა სასწორი.

სათბურის თერმომეტრი, 1798 წ. ფოტო: www.globallookpress.com

სანტორიომ პადუას უნივერსიტეტიდან შექმნა საკუთარი მოწყობილობა, რომლითაც შესაძლებელი იყო ადამიანის სხეულის ტემპერატურის გაზომვა, მაგრამ მოწყობილობა იმდენად მოცულობითი იყო, რომ სახლის ეზოში დაამონტაჟეს. სანტორიოს გამოგონებას ჰქონდა ბურთის ფორმა და მოგრძო გრაგნილი მილი, რომელზედაც მილის თავისუფალი ბოლო იყო შეღებილი სითხით. მისი გამოგონება 1626 წლით თარიღდება.

1657 წელს ფლორენციელმა მეცნიერებმა გააუმჯობესეს გალილეოს თერმოსკოპი, კერძოდ, მოწყობილობა მძივის სასწორით აღჭურვა.

მოგვიანებით, მეცნიერებმა სცადეს მოწყობილობის გაუმჯობესება, მაგრამ ყველა თერმომეტრი ჰაერი იყო და მათი წაკითხვა დამოკიდებული იყო არა მხოლოდ სხეულის ტემპერატურის ცვლილებებზე, არამედ ატმოსფერულ წნევაზეც.

პირველი თხევადი თერმომეტრები აღწერილი იქნა 1667 წელს, მაგრამ წყლის გაყინვის შემთხვევაში ისინი იფეთქებენ, ამიტომ მათ შესაქმნელად დაიწყეს ღვინის სპირტის გამოყენება. თერმომეტრის გამოგონება, რომლის მონაცემები არ განისაზღვრებოდა ატმოსფერული წნევის ცვლილებით, მოხდა გალილეოს სტუდენტის, ფიზიკოსის ევანგელისტა ტორიჩელის ექსპერიმენტების წყალობით. შედეგად, თერმომეტრი ივსებოდა ვერცხლისწყლით, ამოტრიალდა, ბურთს ფერადი სპირტი დაემატა და მილის ზედა ბოლო დალუქული იყო.

ერთი სასწორი და ვერცხლისწყალი

დიდი ხნის განმავლობაში მეცნიერებმა ვერ იპოვეს საწყისი წერტილები, რომელთა შორის მანძილი თანაბრად იყოფა.

მასშტაბის საწყისი მონაცემები იყო ყინულისა და გამდნარი კარაქის დნობის წერტილები, წყლის დუღილის წერტილი და ზოგიერთი აბსტრაქტული კონცეფცია, როგორიცაა „სიცივის მნიშვნელოვანი ხარისხი“.

გერმანელმა ფიზიკოსმა გაბრიელ ფარენჰაიტმა შექმნა თანამედროვე ფორმის თერმომეტრი, რომელიც ყველაზე შესაფერისია საყოფაცხოვრებო მოხმარებისთვის, ზუსტი საზომი სკალით. მან აღწერა თერმომეტრის შექმნის მისი მეთოდი 1723 წელს. თავდაპირველად ფარენჰაიტმა შექმნა ორი ალკოჰოლური თერმომეტრი, მაგრამ შემდეგ ფიზიკოსმა გადაწყვიტა თერმომეტრში ვერცხლისწყალი გამოეყენებინა. ფარენჰაიტის შკალა დაფუძნებული იყო სამ დადგენილ წერტილზე:

პირველი წერტილი იყო ნულის გრადუსი - ეს არის წყლის, ყინულის და ამიაკის შემადგენლობის ტემპერატურა;
მეორე, დანიშნული 32 გრადუსი, არის წყლისა და ყინულის ნარევის ტემპერატურა;
მესამე, წყლის დუღილის წერტილი იყო 212 გრადუსი.

სასწორს მოგვიანებით მისი შემქმნელის სახელი ეწოდა.

დღეს ყველაზე გავრცელებულია ცელსიუსის სკალა, ფარენჰაიტის სკალა კვლავ გამოიყენება აშშ-სა და ინგლისში, ხოლო კელვინის სკალა გამოიყენება სამეცნიერო კვლევებში.

მაგრამ შვედმა ასტრონომმა, გეოლოგმა და მეტეოროლოგმა ანდერს ცელსიუსმა საბოლოოდ დაადგინა ორივე მუდმივი წერტილი - ყინულის დნობა და მდუღარე წყალი - 1742 წელს. მან წერტილებს შორის მანძილი 100 ინტერვალად დაყო, რიცხვი 100 აღნიშნავს ყინულის დნობის წერტილს, ხოლო 0 - წყლის დუღილის წერტილს.

დღესდღეობით ცელსიუსის მასშტაბი გამოიყენება ინვერსიულად, ანუ ყინულის დნობის წერტილი აღებულია 0°, ხოლო წყლის დუღილის წერტილი 100°.

ერთი ვერსიით, სასწორი „გადატრიალეს“ მისმა თანამედროვეებმა და თანამემამულეებმა, ბოტანიკოსმა კარლ ლინეუსმა და ასტრონომმა მორტენ სტრემერმა, ცელსიუსის გარდაცვალების შემდეგ, მაგრამ მეორეს მიხედვით, თავად ცელსიუსმა გადააბრუნა თავისი სასწორი სტრემერის რჩევით.

1848 წელს ინგლისელმა ფიზიკოსმა უილიამ ტომსონმა (ლორდ კელვინი) დაამტკიცა აბსოლუტური ტემპერატურის შკალის შექმნის შესაძლებლობა, სადაც საცნობარო წერტილი არის აბსოლუტური ნულის მნიშვნელობა: -273,15 ° C - ამ ტემპერატურაზე სხეულების შემდგომი გაგრილება აღარ არის შესაძლებელი.

უკვე მე-18 საუკუნის შუა ხანებში თერმომეტრები სავაჭრო ობიექტად იქცა და მათ ხელოსნები ამზადებდნენ, მაგრამ თერმომეტრები მედიცინაში გაცილებით გვიან, მე-19 საუკუნის შუა ხანებში შემოვიდა.

თანამედროვე თერმომეტრები

თუ მე-18 საუკუნეში იყო აღმოჩენების „ბუმი“ ტემპერატურის საზომი სისტემების სფეროში, დღეს სულ უფრო და უფრო მიმდინარეობს მუშაობა ტემპერატურის გაზომვის მეთოდების შესაქმნელად.

თერმომეტრების გამოყენების სფერო უკიდურესად ფართოა და განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს თანამედროვე ადამიანის ცხოვრებისათვის. ფანჯრის გარეთ არსებული თერმომეტრი აცნობებს ტემპერატურას გარეთ, თერმომეტრი მაცივარში გეხმარებათ საკვების შენახვის ხარისხის კონტროლში, თერმომეტრი ღუმელში საშუალებას გაძლევთ შეინარჩუნოთ ტემპერატურა გამოცხობისას, ხოლო თერმომეტრი ზომავს სხეულის ტემპერატურას და ეხმარება შეაფასოს ცუდი მდგომარეობის მიზეზები. ჯანმრთელობა.

ვერცხლისწყლის თერმომეტრებს ცვლის ელექტრონული ან ციფრული თერმომეტრები, რომლებიც მოქმედებენ ჩაშენებული ლითონის სენსორის საფუძველზე. ასევე არის სპეციალური თერმული ზოლები და ინფრაწითელი თერმომეტრები.

ალბათ პირველი მოწყობილობა, რომელსაც შეეძლო, თუ არა გაზომვა, მაშინ მაინც ტემპერატურის შეფასება იყო გალილეოს თერმოსკოპი : ქათმის კვერცხის ზომის კოლბა, რომლის კისერი ხორბლის ყუნწივით თხელი იყო, ნახევრად წყლით ავსებდნენ და ფინჯანში ჩაყრიდნენ. მიუხედავად ამ სიმარტივისა, მოწყობილობა ძალიან მგრძნობიარე იყო, თუმცა ტემპერატურის გარდა, ჰაერის წნევაზეც რეაგირებდა.

1636 წელს სიტყვა პირველად გამოჩნდა "თერმომეტრი" . ასე ერქვა ჰოლანდიელი კ.დრებელის მოწყობილობა — "დრებელის ინსტრუმენტი" ტემპერატურის გასაზომად, რომელსაც აქვს 8 განყოფილება.

თერმოსი ოპ გალილეოსკენ. ნახატი მე-17 საუკუნიდან.

I. ნიუტო ნ 1701 წლის ნაშრომში ”სითბოსა და სიცივის ხარისხების მასშტაბით” აღწერილი 12 გრადუსიანი მასშტაბი , 0 0 რომელიც შეესაბამებოდა წყლის გაყინვის ტემპერატურას, ხოლო 12° - ჯანმრთელი ადამიანის სხეულის ტემპერატურას. ყველა ეს და მრავალი სხვა თერმომეტრი გაზის თერმომეტრები იყო: გაცხელებისას ჰაერი ფართოვდებოდა.

პირველი თხევადი თერმომეტრი, თანამედროვე თერმომეტრის მსგავსი, დაამზადა გერმანელმა ფიზიკოსმა გ.ფარენჰაიტმა 1724 წელს.. თხუთმეტ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში ამზადებდა ალკოჰოლისა და ვერცხლისწყლის თერმომეტრებს, მან გაარკვია, თუ როგორ უნდა გაეკეთებინა ისინი იდენტური და უფრო ზუსტი: თქვენ უნდა აიღოთ რამდენიმე წერტილი ცნობილი ტემპერატურით, დახაზოთ მათი მნიშვნელობები სასწორზე და გაყოთ დისტანციები შორის. მათ.

ფარენჰაიტმა აიღო 1709 წლის უკიდურესად მკაცრი ზამთრის ყველაზე დაბალი ტემპერატურა, როგორც 0° და შემდგომში მას მიბაძა ყინულთან ერთად სუფრის მარილისა და ამიაკის ნარევში. როგორც მეორე საცნობარო წერტილი, მან აიღო ყინულის დნობის ტემპერატურა და დაყო ეს სეგმენტი 32 გრადუსით. მესამე წერტილი - ადამიანის სხეულის ტემპერატურა - თითქმის 98 აღმოჩნდა, ხოლო წყლის დუღილის წერტილი იყო 212..

ა.გაიდარის ფილმის სცენარში "თოვლის ციხის კომენდანტი" არის შემდეგი ეპიზოდი:

”ძიძა მიუთითებს საშაზე:

- შეხედე, მამა, სიცხე აქვს.

- ყველა ადამიანს აქვს ტემპერატურა.

”მას აქვს ასი გრადუსი ტემპერატურა”, - ამბობს ჟენია.

"ყველას არ აქვს ეს," ეთანხმება ექიმი.

დიალოგი უცვლელად იწვევს ახალგაზრდა მკითხველებს, მაგრამ ბავშვებს აშშ-სა და ინგლისში, სადაც ის ჯერ კიდევ მიღებულია. ფარენჰაიტი მისი კომედია შეიძლება არ იყოს დაფასებული: პაციენტის ტემპერატურაა 100° - მხოლოდ მცირე სიცხე, რომელიც თითქმის ნებისმიერს შეიძლება ჰქონდეს - 37,8°C.

გამოიყენება საფრანგეთსა და რუსეთში Reaumur მასშტაბი შეიქმნა 1730 წელს.

კომ ბუნებრივი თერმომეტრი მე-20 საუკუნის დასაწყისიდან ცელსიუსის და რეუმურის მასშტაბებით.

რ.როიმური. ამ ტიპის თერმომეტრები ჩვენს ქვეყანაში მე-20 საუკუნის 30-იან წლებამდე იყო გამოყენებული.

ფრანგი ნატურალისტი, ფართო აზროვნების მეცნიერი, „მე-18 საუკუნის პლინიუსი“, როგორც მას თანამედროვეები უწოდებდნენ, რ.როიმურიააშენა სითხის თერმული გაფართოების შესაბამისად. როდესაც აღმოაჩინა, რომ წყლისა და ალკოჰოლის ნარევი გაცხელებისას აფართოებს მოცულობის 80 მეათასედით წყლის გაყინვასა და დუღილს შორის (თანამედროვე მნიშვნელობა არის 0,084), როიმურმა ეს ინტერვალი დაყო 80 გრადუსად.

ცოტა ადრე, მე-18 საუკუნის დასაწყისში, რუსეთში ფართოდ იყო გავრცელებული პეტერბურგელი აკადემიკოსის ჯ.დელილის თერმომეტრები 150 გრადუსიანი მასშტაბით იმავე ტემპერატურულ დიაპაზონში, მაგრამ დიდხანს არ გაგრძელებულა. ვინც გააძევა ისინი Réaumur თერმომეტრები გამოიყენებოდა თითქმის ორი საუკუნის განმავლობაში და საბოლოოდ მხოლოდ 50-60 წლის წინ ადგილი დაუთმო ცელსიუს თერმომეტრებს თანამედროვე 100 გრადუსიანი მასშტაბით .

მე-18 საუკუნის მიწურულს, სხვადასხვა ტემპერატურული სკალების რაოდენობამ მიაღწია ორ ათეულს, რაც არასასიამოვნო და არასაჭირო იყო. გარდა ამისა, მალე გაირკვა, რომ საგულდაგულოდ დაკალიბრებული ინსტრუმენტებიც კი სხვადასხვა სითხეებით აჩვენებენ განსხვავებულ ტემპერატურას. 50°C-ზე ვერცხლისწყლის თერმომეტრმა აჩვენა 43°C ალკოჰოლთან ერთად, თერმომეტრმა ზეითუნის ზეთით -49°C, სუფთა წყლით - 25,6°C და მარილიანი წყლით - 45,4°C.

იპოვა გამოსავალი ცნობილი ინგლისელი ფიზიკოსი W. Thomson (ლორდ კელვინი) . 1848 წელს მან შესთავაზა გაზომოს არა ტემპერატურა, არამედ სითბოს რაოდენობა, რომელიც გარკვეულ პროცესში ე.წ კარნოს ციკლი , გადაეცემა ცხელი სხეულიდან ცივში: განისაზღვრება მხოლოდ მათი ტემპერატურით და სრულიად დამოუკიდებელია გახურებული ნივთიერებისგან. ამ პრინციპზე აგებულ თერმოდინამიკურ ან აბსოლუტურ ტემპერატურულ შკალაში, ტემპერატურის ერთეულს კელვინი ეწოდება .

თერმოდინამიკური მასშტაბი ყველასთვის კარგი იყო,მე ერთი: ყოველდღიურ პრაქტიკაში, თერმული გაზომვები შემდგომი გამოთვლებით უკიდურესად მოუხერხებელია და კარნოს ციკლითეორიულად შესანიშნავად შესწავლილი, ძნელია რეპროდუცირება სპეციალიზებული მეტროლოგიური ლაბორატორიის გარეთ. ამიტომ, მის საფუძველზე 1968 წელს საბოლოოდ ჩამოყალიბდა საერთაშორისო პრაქტიკული ტემპერატურის სასწორი (MPTS-68) , რომელიც ეფუძნება 11 რეპროდუცირებადი საცნობარო წერტილს შორის სამმაგი წერტილი წყალბადში (13,81 K) და ოქროს გამაგრების ტემპერატურა (1337,58 K) ) და განსხვავდება თერმოდინამიკური შკალისგან წყლის მდუღარე რეგიონში მხოლოდ 0,005 კ-ით. ეს მასშტაბი დღესაც გამოიყენება.

ზოგჯერ გვხვდება ინგლისურ და ამერიკულ სამეცნიერო ლიტერატურაში შოტლანდიელი W. Rankin-ის აბსოლუტური მასშტაბი (მეცხრამეტე საუკუნის შუა ხანები), ტექნიკური თერმოდინამიკის ერთ-ერთი შემქმნელი. მისი ნულოვანი წერტილი ემთხვევა 0 K-ს და რანკინის ხარისხი სიდიდით ტოლია ფარენჰეიტის გრადუსამდე.

ტემპერატურული მასშტაბებიდან მხოლოდ ოთხმა მიაღწია ჩვენს დროს, თუმცა ეს აშკარად ზედმეტია. მეცნიერებაში ტემპერატურა გამოიხატება კელვინში, მაგრამ ცხოვრებაში ჩვენ ვიყენებთ ცელსიუსს და ზოგჯერ ვხედავთ როიმურის და ფარენჰაიტის მასშტაბებს.

ეს შეიძლება გაკეთდეს სპეციალური ურთიერთობების (ფორმულების) გამოყენებით ან ავტომატურად ჩვენი ვებსაიტის გვერდებზე (მიჰყევით მარცხნივ ბმულს).

მეგალოვი ა.

ტემპერატურა ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია, რომელიც გამოიყენება საბუნებისმეტყველო მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სხვადასხვა დარგში. ფიზიკასა და ქიმიაში იგი გამოიყენება როგორც იზოლირებული სისტემის წონასწორობის მდგომარეობის ერთ-ერთი მთავარი მახასიათებელი, მეტეოროლოგიაში - როგორც კლიმატისა და ამინდის მთავარი მახასიათებელი, ბიოლოგიასა და მედიცინაში - როგორც ყველაზე მნიშვნელოვანი რაოდენობა, რომელიც განსაზღვრავს სასიცოცხლო ფუნქციებს.

ჩამოტვირთვა:

გადახედვა:

გადახედვის გამოსაყენებლად შექმენით Google ანგარიში და შედით მასში: https://accounts.google.com

გადახედვა:

პრეზენტაციის გადახედვის გამოსაყენებლად შექმენით Google ანგარიში და შედით მასში: https://accounts.google.com

სლაიდის წარწერები:

პრეზენტაცია თემაზე: „თერმომეტრების გამოგონების ისტორია“ პრეზენტაცია წარმოადგინა მუნიციპალური საგანმანათლებლო დაწესებულების „გიმნაზია No2“ 10 „ა“ კლასის მეგალოვ არტემის მოსწავლემ.

გალილეო გალილეის თერმოსკოპი 1592 წელს გალილეო გალილეიმ შექმნა თერმოსკოპი. თერმოსკოპი იყო პატარა მინის ბურთი შედუღებული მინის მილით. ბურთი გაცხელდა და მილის ბოლო წყალში ჩაყარეს. როდესაც ბურთი გაცივდა, მასში წნევა შემცირდა და მილში წყალი, ატმოსფერული წნევის გავლენით, გარკვეულ სიმაღლეზე ავიდა. ამინდის დათბობასთან ერთად მილებში წყლის დონე დაეცა. მოწყობილობის მინუსი ის იყო, რომ მისი გამოყენება შეიძლებოდა მხოლოდ სხეულის გათბობის ან გაგრილების შედარებითი ხარისხის შესაფასებლად, რადგან მას ჯერ არ გააჩნდა მასშტაბი.

ფლორენციული თერმომეტრები მოგვიანებით, ფლორენციელმა მეცნიერებმა გააუმჯობესეს გალილეოს თერმოსკოპი მძივების მასშტაბის დამატებით და ჰაერის ამოტუმბვით ბუშტიდან. მე-17 საუკუნეში ფლორენციელმა მეცნიერმა ტორიჩელის მიერ ჰაერის თერმოსკოპი ალკოჰოლურ თერმოსკოპად გადაკეთდა. მოწყობილობა ამოატრიალეს, ჭურჭელი წყლით ამოიღეს და მილში სპირტი ჩაასხეს. მოწყობილობის მოქმედება ეფუძნებოდა ალკოჰოლის გაფართოებას გაცხელებისას - ახლა ჩვენებები არ იყო დამოკიდებული ატმოსფერულ წნევაზე. ეს იყო ერთ-ერთი პირველი თხევადი თერმომეტრი. ფლორენციის თერმომეტრი

ორი უკიდურესი წერტილი იმ დროს, ინსტრუმენტის ჩვენებები ჯერ კიდევ არ იყო ერთმანეთთან შესაბამისობაში, რადგან სასწორის დაკალიბრებისას რაიმე კონკრეტული სისტემა არ იყო გათვალისწინებული. 1694 წელს კარლო რენალდინიმ შესთავაზა ყინულის დნობის ტემპერატურა და წყლის დუღილის ორი უკიდურესი წერტილის მიღება.

ფარენჰაიტის ვერცხლისწყლის თერმომეტრი 1714 წელს D. G. Fahrenheit-მა შექმნა ვერცხლისწყლის თერმომეტრი. მან სკალაზე სამი ფიქსირებული წერტილი მონიშნა: 32°F არის მარილიანი ხსნარის გაყინვის წერტილი, 96°F არის ადამიანის სხეულის ტემპერატურა და 212°F არის წყლის დუღილის წერტილი. ფარენჰაიტის თერმომეტრი გამოიყენებოდა ინგლისურენოვან ქვეყნებში მე-20 საუკუნის 70-იან წლებამდე და დღემდე გამოიყენება აშშ-ში.

ფრანგი როიმურის სასწორი კიდევ ერთი მასშტაბი შემოგვთავაზა ფრანგმა მეცნიერმა როიმურმა 1730 წელს. მან ექსპერიმენტი ჩაატარა ალკოჰოლური თერმომეტრით და მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ სასწორის აგება შეიძლებოდა ალკოჰოლის თერმული გაფართოების შესაბამისად. მას შემდეგ რაც დაადგინა, რომ მის მიერ გამოყენებული ალკოჰოლი, წყალთან შერეული 5:1 თანაფარდობით, ფართოვდება 1000:1080 თანაფარდობით, მეცნიერმა შესთავაზა სკალის გამოყენება 0-დან 80 გრადუსამდე. ყინულის დნობის ტემპერატურის აღება 0°, ხოლო წყლის დუღილის ტემპერატურის ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე 80°.

ანდერს ცელსიუსის მასშტაბი 1742 წელს ანდერს ცელსიუსმა შემოგვთავაზა სკალა ვერცხლისწყლის თერმომეტრისთვის, რომელშიც უკიდურეს წერტილებს შორის ინტერვალი იყოფა 100 გრადუსად. ამავდროულად, თავდაპირველად წყლის დუღილის წერტილი იყო 0 °, ხოლო ყინულის დნობის ტემპერატურა 100 °. თუმცა, ამ ფორმით სასწორი მოუხერხებელი აღმოჩნდა და მოგვიანებით ასტრონომმა მ. სტრემერმა და ბოტანიკოსმა კ. ლინეუსმა გადაწყვიტეს ექსტრემალური წერტილების გაცვლა.

სხვადასხვა თერმომეტრები და სასწორები M.V. Lomonosov შემოგვთავაზა თხევადი თერმომეტრი 150 მასშტაბით. I. G. Lambert იყო პასუხისმგებელი ჰაერის თერმომეტრის შექმნაზე 375 ° სკალით, სადაც ჰაერის მოცულობის გაფართოების მეათასედი იყო აღებული როგორც ერთი გრადუსი. ასევე იყო მცდელობები, შეექმნათ თერმომეტრი მყარი ნივთიერებების გაფართოებაზე. ასე რომ, 1747 წელს ჰოლანდიელმა პ. მუშენბრუგმა გამოიყენა რკინის გისოსის გაფართოება რიგი ლითონის დნობის წერტილის გასაზომად.

კელვინის აბსოლუტური მასშტაბი ზემოთ განხილულ ტემპერატურულ სკალებში, საცნობარო წერტილი იყო თვითნებური. XIX საუკუნის დასაწყისში ინგლისელმა მეცნიერმა ლორდ კელვინმა შემოგვთავაზა აბსოლუტური თერმოდინამიკური მასშტაბი. ამავდროულად, კელვინმა დაასაბუთა აბსოლუტური ნულის ცნება, რომელიც აღნიშნავს ტემპერატურას, რომლის დროსაც წყდება მოლეკულების თერმული მოძრაობა. ცელსიუსში არის -273,15 °C.

როგორ იყო მაშინ ეს არის თერმომეტრისა და თერმომეტრიული სასწორების გაჩენის ძირითადი ისტორია. დღეს სამეცნიერო კვლევებში გამოიყენება ცელსიუსის, ფარენჰეიტის (აშშ) და კელვინის მასშტაბის თერმომეტრები.

როგორც ახლა არის ამჟამად, ტემპერატურა იზომება ინსტრუმენტების გამოყენებით, რომელთა მოქმედება დაფუძნებულია სითხეების, აირების და მყარი ნივთიერებების სხვადასხვა თერმომეტრულ თვისებებზე. დღესდღეობით მრავალი მოწყობილობა გამოიყენება ინდუსტრიაში, ყოველდღიურ ცხოვრებაში და სამეცნიერო კვლევებში - გაფართოების თერმომეტრები და ლაბორატორიული აღჭურვილობა, თერმოელექტრული და წინააღმდეგობის თერმომეტრები, ასევე პირომეტრული თერმომეტრები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ გაზომოთ ტემპერატურა უკონტაქტო გზით.