Гісторыя стварэння тэрмометраў. Віды сучасных прыбораў для вымярэння тэмпературы

Людзі мелі патрэбу ў вымярэнні тэмпературы фізічных целаў і вадкасцяў з самага пачатку развіцця цывілізаванага грамадства. Гісторыя стварэння тэрмометраў пачынаецца некалькі стагоддзяў таму назад. Давайце ж высветлім, што прадстаўлялі сабой першыя прыборы дадзенага прызначэння? Кім распрацавана шкала тэрмометра? Калі быў вынайдзены першы градуснік?

першы тэрмометр

Прабацькам сучаснага градусніка выступае даволі прымітыўны прыбор, вядомы як термобароскоп. Гісторыя стварэння тэрмометраў дадзенай катэгорыі вяртае нас у далёкі 1597 год. Менавіта ў гэты час свае досведы, накіраваныя на распрацоўку прылады для вымярэння тэмпературы вадкасці, праводзіў знакаміты навуковец Галілеа Галілей.

Першы тэрмометр з'яўляўся не больш чым канструкцыяй, прадстаўленай тонкай шкляной трубкай з невялікім шарыкам, залітаваным ў сярэдзіну. У ходзе вымярэнняў ніжнюю частку термобароскопа падвяргалі нагрэву. Затым трубку змяшчалі ў ваду. Праз некалькі хвілін паветра ў канструкцыі астуджаўся, што прыводзіла да паніжэння ціску і перамяшчэнню шарыка.

На жаль, навукоўцу так і не ўдалося дапрацаваць прыбор. Ён так і не знайшоў свайго практычнага прымянення. Тут адсутнічала шкала тэрмометра. Таму з дапамогай прылады было немагчыма вызначыць дакладныя лікавыя паказчыкі тэмпературы навакольнага прасторы альбо вадкасцяў. Адзінае, да чаго стаўся прыдатным такі тэрмометр - вызначэнне нагрэву пэўнага рэчыва.

Дапрацоўка термобароскопа Галілея

Гісторыя стварэння тэрмометраў не скончылася на дарэмных спробах Галілея прыдумаць практычны прыбор. У 1657 годзе, праз 60 гадоў пасля першых спроб і памылак вынаходніка, яго працу працягнула група навукоўцаў з Фларэнцыі. Ім удалося ліквідаваць галоўныя недахопы термобароскопа, у прыватнасці, укараніць у прыбор шкалу градацый. Больш за тое, фларэнтыйскія навукоўцы стварылі вакуум у залітаваныя шкляной трубцы, што выключыла залежнасць атрымоўваных вынікаў вымярэнняў ад атмасфернага ціску.

Пазней і гэты прыбор быў дапрацаваны. Ваду ў ім замянілі вінным спіртам. Такім чынам, термобароскоп пачаў функцыянаваць па прынцыпе пашырэння вадкасці пры змене тэмпературных паказчыкаў навакольнага асяроддзя.

тэрмометр Санторо

У 1626 годзе італьянскі навуковец па прозвішчы Санторо з горада Падуі, які займаў пасаду прафесара мясцовага ўніверсітэта, стварыў уласную версію тэрмометра. З яго дапамогай стала магчымым вымярэнне тэмпературы цела чалавека. Аднак прылада не знайшло практычнага прымянення, паколькі было надзвычай грувасткім. Прыбор меў настолькі вялікія памеры, што для правядзення вымярэнняў яго даводзілася выносіць у двор.

Што ж уяўляў сабой тэрмометр Санторо? Прыбор быў выкананы ў форме шара, злучанага з звілістай, даўгаватай трубкай. На паверхні апошняй ўтрымліваліся дзялення шкалы. Свабоднае канчатак трубкі было запоўнена вадкім рэчывам з утрыманнем фарбавальніка. Пры памяшканні трубкі ў нагрэтае рэчыва, афарбаваная ўнутранае асяроддзе дасягала таго ці іншага значэння на шкале.

Вынаходніцтва адзінай шкалы вымярэнняў

Гісторыя стварэння тэрмометраў ўключае ў сябе не толькі спробы распрацаваць эфектыўную канструкцыю градусніка, але і працу над стварэннем аб'ектыўнай вымяральнай шкалы. Адзін з самых удалых досведаў у гэтай сферы атрымаўся нямецкаму фізіку Габрыэлю Фарэнгейце. Менавіта ён ў 1723 году вырашыў замяніць спірт у колбе тэрмометраў таго часу ртуццю.

Шкала вучонага грунтавалася на наяўнасці трох кропак адліку:

• першая адпавядала нулявога паказчыку тэмпературы вады;
• другая кропка на шкале адказвала 32 градусам;
• трэцяя - была роўная тэмпературы кіпення вады.

Канчаткова ўдасканаліў шкалу градусніка шведскі фізік, метэаролаг і астраном Андэрс Цэльсій. У 1742 годзе падчас правядзення досведаў ён вырашыў падзяліць шкалу градусніка на 100 раўнацэнных інтэрвалаў. Верхні паказчык адпавядаў тэмпературы раставання лёду, а ніжні - тэмпературы кіпення вады. Выкарыстоўваецца шкала Цэльсія ў градуснік па гэты дзень. Аднак сёння яе ўсталёўваюць у вымяральных прыборах ў перавернутым выглядзе. Такім чынам, верхні паказчык у 100 ^аб зараз адпавядае тэмпературы кіпення вады, а ніжні бярэцца за 0 ^кс.

У сярэдзіне 19-га стагоддзя сваю версію вымяральнай шкалы прапанаваў англійская фізік Уільям Томсан, які больш вядомы шырокай аўдыторыі, як лорд Кельвін. Стартавай кропкай для вымярэнняў ён абраў тэмпературу, што была роўная -273 ^аб С. Менавіта гэты паказчык выключае любыя руху ў малекулах фізічных аб'ектаў. Зрэшты, прыборы на аснове такой шкалы знайшлі сваё ўжыванне толькі ў навуковым асяроддзі.

Віды і прылады тэрмометраў сучаснага ўзору

Найпростым выглядам тэрмометра з'яўляецца звычайны шкляны градуснік, які сёння ёсць у кожным доме. Аднак такія прыстасаванні паступова адыходзяць у мінулае. Паколькі запаўненне колбы прыбора таксічнай ртуццю з'яўляецца не надта бяспечным рашэннем для бытавога прымянення.

У цяперашні час у якасці альтэрнатывы ртутны тэрмометр паступова пачынаюцца выкарыстоўвацца лічбавыя прыстасаванні. Апошнія вырабляюць вымярэнне тэмпературы навакольнага асяроддзя за кошт працы з убудаваным электроннага датчыка.

Што да апошніх вынаходак, імі з'яўляюцца інфрачырвоныя градуснікі і аднаразовыя термополоски. Аднак такія прыстасаванні пакуль не знайшлі шырокага прымянення.

У заключэнне

Вось мы і высветлілі, хто прыдумаў тэрмометр, якія віды прыбораў дадзенай катэгорыі даступныя карыстальнікам сёння. Напрыканцы хацелася б адзначыць, што прылады дадзенага прызначэння маюць асаблівае значэнне для сучаснага чалавека. Градуснік не толькі дае магчымасць хутка вызначыць тэмпературу цела, але таксама дазваляе даведацца, наколькі цяпло ці холадна на вуліцы. Тэрмометр, усталяваны ў духоўцы, спрыяе захаванню аптымальнай тэмпературы гатавання страў, а аналагічны прыбор у халадзільніку - кантролі над якасцю захоўвання прадуктаў.