"Fantazie je důležitější než informace..." Albert Einstein

Teploměr

5. září 2009 v 16:27 | jjanynka |  Věda a technika
V současnosti patří teploměr mezi neznámější a nejpoužívanější fyzikální přístroj. Před několika staletími jej však ještě lidé neznali. Teplota se určovala podle tělesných pocitů, při výrobě keramiky se lidé řídili jejich barvou při vypalování.
Správně by se však měl tento přístroj nazývat teplotoměr, nikoli teploměr, protože měří teplotu, nikoli teplo.

První důkazy o používání "teploměru" jsou už ze staroověku. Hérón Alexandrijský ve svých spisech popisuje zařízení pracující na principu roztažnosti vzduchu. Je to nejstarší doložený přístroj k indikaci tepelných stavů.

Na začátku 17.stol. slavný profesor univerzity v Padově v Itálii, Galileo Galilei, využil k měření teploty tepelné roztažnosti vzduchu. Použil k tomu tenkou skleněnou trubičku, asi 30 cm dlouhou, zakončenou baňkou. Baňku zahřál rukou a teploměr (tenkrát se mu říkalo vzduchový termoskop) vložil otevřeným koncem do nádobky s obarvenou vodou. Vzduch v baňce postupně chládnul a smršťoval se a vlivem tlaku okolního vzduchu na hladinu kapaliny tato kapalina začala vnikat do trubičky. Po úplném vychladnutí přejímala baňka teplotu okolí a výška sloupce v trubičce stoupala se snižující se teplotou a klesala s rostoucí teplotou. Tento přístroj ještě neměl stupnici.
S podobnými teploměry experimentovali také Otto von Guericke a Gaspar Schott. Tím, že použili dvou trubiček se dvěma baňkami, které spojili třetí trubičkou ve tvaru U, v níž byla tekutina, do uzavřeného systému, termoskop zdokonalili.

V 17. století se objevují první teploměry, měřící látkou je kapalina.
První pravděpodobně sestrojil v roce 1631 francouzský lékař Jean Rey, který použil jako měrící kapalinu vodu. Vzhledem k její malé roztažnosti se však hledaly jiné vhodné kapaliny. Nejlépe vyšly ze srovnání líh a rtuť.
První lihový teploměr byl sestrojen v roce 1641 toskánským velkovévodou Ferdinandem II..

Tehdy již teploměry měly stupnice, které však nebyly jednotné, takže údaje naměřené jednotlivými přístroji se lišily. Normalizované stupnice se u teploměrů začaly používat až kolem roku 1650. Stupnic bylo vyvinuto několik a jejich stanovením byl vývoj dilatačních teploměrů v podstatě ukončen, postupně byly pouze vylepšovány a modifikovány.
Kromě jednotné stupnice bylo také nutné určit její počátek.

Robert Boyle, anglický fyzik, stanovil v roce 1664 u svého teploměru jako základní bod teplotu tajícího ledu.

Christian Huygens, holandský vědec, pak v roce 1665 určil další bod stupnice. Při normálním tlaku ovzuší (1013hPa) to byla teplota varu vody(s klesajícím tlakem klesá i bod varu vody). Huygens navrhl, aby se jako základ stupnice použila buď teplota tání ledu, nebo teplota varu vody. Tímto vznikla stupnice používaná dodnes.

Daniel Gabriel Fahrenheit, německý fyzik,holandský výrobce lihových, později i rtuťových teploměrů, však kolem roku 1715 začal používat stupnici jinou. Jako počátek stupnice použil teplotu směsi ledu, vody a salmiaku. Jako horní základní bod stanovil teplotu zdravého člověka a označil ji číslem 96. Oblast mezi oběma body na stupnici rozdělil na 24 dílů a a každý pak ještě na 4 díly, čímž získal jednotlivé stupně. Na této stupnici má teplota tání ledu číslo 32 a teplota varu vody 212. Za zmínku stojí, že takto komplikovanou a nelogickou stupnici dodnes používají například v USA.

René-Antoine Ferchaut de Réaumur, pařížský zoolog, navrhl stupnici, kde nula byly teplota tání ledu a 80 teplota varu lihu(později tato hodnota odpovídala teplotě varu vody).

Anders Celsius, švédský matematik a geodet, zavedl v roce 1742 do měření desítkovou soustavu. Teplota varu vody dostala hodnotu 0 a teplota tání ledu hodnotu 100. Jméno toho, kdo později tyto hodnoty vyměnil, není přesně známo. Jednotkou této stupnice se stal °C(stupeň Celsia)

Lékařský teploměr byl vynalezen až v 19. století. Sestavil jej anglický fyzik, sir Thomas Clifford Allbutt.

Teplota nad bodem varu rtuti (356°C-1100°C) se měří rtuťovým teploměrem, v jehož kapiláře je např. dusík a teploměr je z křemenného skla.
U lékařských rtuťových teploměrů (35°C-42°C) je kapilára nad nádobkou se rtutí zúžena. Při poklesu teploty se v těchto místech rtuťový sloupec přetrhne a teploměr tak stále ukazuje maximální naměřenou teplotu. Před dalším použitím se proto musí setřepat.


Později se objevily teploměry také na jiných fyzikálních principech. Například odporové teploměry měří teplotu změnou elektrického odporu vodiče nebo polovodiče (termistoru), termoelektrické teploměry jsou založeny na termoelektrickém jevu, kdy změnou teploty spoje dvou různých kovů se mění vzniklé termoelektrické napětí. Teplotu lze měřit i bezdotykově, např. pomocí tzv. infrateploměrů, které měří záření vysílané tělesy do okolí (na stejném principu pracují i známá světelná infračidla a bohužel i naváděné střely). Všechny tyto teploměry mohou mít kromě klasické analogové stupnice také stupnici digitální a hlavně mohou mít elektrický výstup, což umožňuje elektrické zpracování naměřených hodnot nebo přímo automatizované řízení procesu.



Další informace:
 

4 lidé ohodnotili tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Všechny obrázky s označením "jjanynka.blog.cz" jsou chráněny autorskými právy
a není možné je kopírovat či jinak upravovat bez souhlasu autorky