تاريخ إنشاء موازين الحرارة. أنواع الأجهزة الحديثة لقياس درجة الحرارة

يحتاج الناس إلى قياس درجة حرارة الجسمالأجسام والسوائل منذ بداية تطور المجتمع المتحضر. بدأ تاريخ إنشاء موازين الحرارة منذ عدة قرون. لنكتشف ما هي الأجهزة الأولى لهذا الغرض؟ من طور مقياس الحرارة؟ متى تم اختراع أول مقياس حرارة؟

أول مقياس حرارة

سلف مقياس الحرارة الحديث هوجهاز بدائي إلى حد ما يعرف باسم المنظار الحراري. يعود تاريخ إنشاء موازين الحرارة من هذه الفئة إلى عام 1597 البعيد. في هذا الوقت أجرى العالم الشهير جاليليو جاليلي تجاربه التي تهدف إلى تطوير جهاز لقياس درجة حرارة السائل.

لم يكن الترمومتر الأول أكثر منتصميم يمثله أنبوب زجاجي رفيع مع كرة صغيرة محكمة الغلق في المنتصف. أثناء القياسات ، تم تسخين الجزء السفلي من المنظار الحراري. ثم تم وضع الأنبوب في الماء. بعد بضع دقائق برد الهواء في الهيكل ، مما أدى إلى انخفاض ضغط وحركة الكرة.

لسوء الحظ ، لم ينجح العالم في الانتهاءجهاز. لم يجد تطبيقه العملي. مقياس الحرارة مفقود هنا. لذلك ، باستخدام الجهاز ، كان من المستحيل تحديد المؤشرات العددية الدقيقة لدرجة حرارة الفضاء المحيط أو السوائل. الشيء الوحيد الذي كان هذا مقياس الحرارة مناسبًا له هو تحديد تسخين مادة معينة.

تعديل منظار جاليليو الحراري

لم ينتهي تاريخ موازين الحرارةمحاولات جاليليو غير المجدية لاختراع جهاز عملي. في عام 1657 ، بعد 60 عامًا من أول تجربة وخطأ للمخترع ، واصلت مجموعة من العلماء من فلورنسا عمله. تمكنوا من القضاء على العيوب الرئيسية للمنظار الحراري ، على وجه الخصوص ، لإدخال مقياس التدرج في الجهاز. علاوة على ذلك ، ابتكر علماء فلورنسا فراغًا في أنبوب زجاجي مغلق ، مما أزال الاعتماد على القياسات التي تم الحصول عليها على الضغط الجوي.

في وقت لاحق تم تعديل هذا الجهاز أيضًا. تم استبدال الماء الموجود فيه بكحول النبيذ. وهكذا ، بدأ المنظار الحراري في العمل وفقًا لمبدأ تمدد السائل عندما تغيرت درجة حرارة البيئة.

ميزان الحرارة سانتوريو

في عام 1626 ، تم تسمية عالم إيطاليقام Santorio of Padua ، الذي عمل أستاذاً في جامعة محلية ، بإنشاء نسخته الخاصة من مقياس الحرارة. بمساعدتها ، أصبح من الممكن قياس درجة حرارة جسم الإنسان. ومع ذلك ، فإن الجهاز لم يجد فائدة عملية ، لأنه كان ضخمًا للغاية. كان حجم الجهاز مثيرًا للإعجاب لدرجة أنه كان لا بد من إخراجه في الفناء لأخذ القياسات.

ما هو ميزان الحرارة سانتوريو؟ تم صنع الجهاز على شكل كرة متصلة بأنبوب متعرج ممدود. يحتوي سطح الأخير على أقسام مقياس. تمتلئ النهاية الحرة للأنبوب بمادة سائلة تحتوي على صبغة. عندما تم وضع الأنبوب في مادة ساخنة ، وصل الوسط الداخلي الملون إلى قيمة أو أخرى على المقياس.

اختراع مقياس قياس واحد

لا يتضمن تاريخ إنشاء موازين الحرارةيحاول فقط تطوير تصميم مقياس حرارة فعال ، ولكنه يعمل أيضًا على إنشاء مقياس قياس موضوعي. من أكثر التجارب نجاحًا في هذا المجال نجاح عالم الفيزياء الألماني غابرييل فهرنهايت. كان هو الذي قرر ، في عام 1723 ، استبدال الكحول في قارورة مقياس الحرارة في ذلك الوقت بالزئبق.

اعتمد مقياس العالم على وجود ثلاث نقاط مرجعية:

• الأول يتوافق مع درجة حرارة الماء الصفرية ؛
• النقطة الثانية على المقياس تقابل 32 درجة ؛
• والثالث يساوي درجة غليان الماء.

أخيرا تحسين مقياس الحرارةالفيزيائي السويدي وعالم الأرصاد الجوية والفلكي أندرس سيلسيوس. في عام 1742 ، أثناء إجراء التجارب ، قرر تقسيم مقياس الحرارة إلى 100 فترة متساوية. يتوافق المؤشر العلوي مع درجة حرارة انصهار الجليد ، بينما يتوافق المؤشر السفلي مع درجة غليان الماء. يستخدم المقياس المئوي في موازين الحرارة حتى يومنا هذا. ومع ذلك ، اليوم يتم تثبيته رأسًا على عقب في أدوات القياس. إذن ، الرقم العلوي هو 100^حول الآن يتوافق مع نقطة غليان الماء ، والسفلى يؤخذ على أنه 0^حول.

في منتصف القرن التاسع عشر ، نسخته من المقياساقترحه الفيزيائي الإنجليزي ويليام طومسون ، المعروف للجمهور الأوسع باسم اللورد كلفن. اختار نقطة البداية للقياسات ، والتي كانت -273^حولج- هذا المؤشر هو الذي يستبعد أي حركة في جزيئات الأشياء المادية. ومع ذلك ، فإن الأجهزة القائمة على هذا المقياس وجدت تطبيقها فقط في المجتمع العلمي.

أنواع وأجهزة موازين الحرارة الحديثة

أبسط نوع من موازين الحرارة هو التقليديميزان حرارة زجاجي موجود اليوم في كل منزل. ومع ذلك ، فإن مثل هذه التعديلات أصبحت شيئًا من الماضي تدريجيًا. نظرًا لأن ملء قارورة الجهاز بالزئبق السام ليس حلاً آمنًا جدًا للاستخدام المنزلي.

حاليا ، كبديل للزئبقبدأت موازين الحرارة تدريجياً في استخدام الأجهزة الرقمية. هذا الأخير يقيس درجة الحرارة المحيطة بسبب تشغيل المستشعر الإلكتروني المدمج.

أما أحدث الاختراعات فهي موازين حرارة تعمل بالأشعة تحت الحمراء وشرائط حرارية يمكن التخلص منها. ومع ذلك ، فإن مثل هذه الأجهزة لم تجد استخدامها على نطاق واسع

في الختام

لذلك اكتشفنا من اخترع مقياس الحرارة ، ماذاأنواع الأجهزة في هذه الفئة متاحة للمستخدمين اليوم. أخيرًا ، أود أن أشير إلى أن الأجهزة لهذا الغرض لها أهمية خاصة بالنسبة لشخص عصري. لا يجعل مقياس الحرارة من الممكن تحديد درجة حرارة الجسم بسرعة فحسب ، بل يتيح لك أيضًا معرفة درجة الحرارة أو البرودة بالخارج. يساعد ميزان الحرارة المركب في الفرن على الحفاظ على درجة حرارة الطهي المثالية ، ويساعد جهاز مماثل في الثلاجة على التحكم في جودة تخزين الطعام.