Ludzie musieli mierzyć temperaturę ciał fizycznych i płynów od samego początku rozwoju cywilizowanego społeczeństwa. Historia powstania termometrów zaczyna się kilka wieków temu. Przekonajmy się jakie były pierwsze urządzenia do tego celu? Kto opracował skalę termometru? Kiedy wynaleziono pierwszy termometr?
Pierwszy termometr
Protoplastą nowoczesnego termometru jest dość prymitywne urządzenie znane jako termobaroskop. Historia powstania termometrów tej kategorii przenosi nas do odległego 1597 roku. W tym czasie słynny naukowiec Galileo Galilei przeprowadził swoje eksperymenty mające na celu opracowanie urządzenia do pomiaru temperatury cieczy.
Pierwszy termometr był niczym więcej jak konstrukcją, reprezentowaną przez cienką szklaną rurkę z małą kulką zamkniętą pośrodku. Podczas pomiarów dolna część termobaroskopu była poddawana nagrzewaniu. Następnie probówkę umieszczono w wodzie. Po kilku minutach powietrzekonstrukcja została schłodzona, co doprowadziło do spadku ciśnienia i ruchu kuli.
Niestety naukowcowi nie udało się sfinalizować urządzenia. Nigdy nie znalazł praktycznego zastosowania. Nie było skali termometru. Dlatego za pomocą urządzenia nie można było określić dokładnych liczbowych wskaźników temperatury otaczającej przestrzeni lub cieczy. Jedyne, do czego taki termometr się nadawał, to oznaczanie nagrzewania się określonej substancji.
Udoskonalanie termobaroskopu Galileusza
Historia tworzenia termometrów nie zakończyła się na daremnych próbach Galileo wymyślenia praktycznego urządzenia. W 1657 roku, 60 lat po pierwszych próbach i błędach wynalazcy, jego dzieło kontynuowała grupa naukowców z Florencji. Udało im się wyeliminować główne niedociągnięcia termobaroskopu, w szczególności wprowadzić do urządzenia skalę gradacyjną. Ponadto naukowcy z Florentine stworzyli próżnię w zamkniętej szklanej rurce, co wyeliminowało zależność uzyskanych wyników pomiarów od ciśnienia atmosferycznego.
Później to urządzenie również zostało ulepszone. Woda w nim została zastąpiona alkoholem winnym. W ten sposób termobaroskop zaczął działać na zasadzie rozszerzania się cieczy przy zmianach temperatury otoczenia.
Termometr Santorio
W 1626 roku włoski naukowiec Santorio z miasta Padwa, który pracował jako profesor na miejscowym uniwersytecie, stworzył własną wersję termometru. Z jego pomocą stało się możliwe zmierzenie temperatury ludzkiego ciała. Urządzenie nie znalazło jednak praktycznego zastosowania,ponieważ było to bardzo uciążliwe. Urządzenie było tak imponujące, że trzeba było je wynieść na podwórko, aby dokonać pomiarów.
Jaki był termometr Santorio? Urządzenie zostało wykonane w formie kuli połączonej z krętą, podłużną rurką. Na powierzchni tych ostatnich znajdowały się podziały skali. Wolny koniec tuby został wypełniony płynną substancją zawierającą barwnik. Gdy rurka została umieszczona w podgrzanej substancji, kolorowe środowisko wewnętrzne osiągnęło taką lub inną wartość na skali.
Wynalezienie pojedynczej skali pomiarowej
Historia powstawania termometrów to nie tylko próby opracowania efektywnego projektu termometru, ale także prace nad stworzeniem obiektywnej skali pomiarowej. Jednym z najbardziej udanych eksperymentów w tej dziedzinie był sukces niemieckiego fizyka Gabriela Fahrenheita. To on w 1723 roku postanowił zastąpić alkohol w kolbach ówczesnych termometrów rtęcią.
Skala naukowca została oparta na obecności trzech punktów odniesienia:
- pierwszy odpowiadał zerowej temperaturze wody;
- drugi punkt na skali odpowiadał 32 stopniom;
- trzeci - równy temperaturze wrzenia wody.
Szwedzki fizyk, meteorolog i astronom Anders Celsius w końcu poprawił skalę termometru. W 1742 roku podczas eksperymentów postanowił podzielić skalę termometru na 100 równych przedziałów. Górny wskaźnik odpowiadał temperaturze topnienia lodu, a dolny temperaturze wrzenia wody. Skala Celsjusza jest używana w termometrach do dziś.dzień. Jednak dzisiaj jest zainstalowany w przyrządach pomiarowych do góry nogami. Zatem górna liczba 100o odpowiada teraz temperaturze wrzenia wody, a dolna jest przyjmowana jako 0o.
W połowie XIX wieku angielski fizyk William Thomson, lepiej znany szerokiej publiczności jako Lord Kelvin, zaproponował swoją wersję skali pomiarowej. Jako punkt wyjścia do pomiarów wybrał temperaturę, która wynosiła -273oС. To właśnie ten wskaźnik wyklucza jakikolwiek ruch w cząsteczkach obiektów fizycznych. Jednak urządzenia oparte na takiej skali znalazły swoje zastosowanie tylko w środowisku naukowym.
Rodzaje i urządzenia nowoczesnych termometrów
Najprostszym typem termometru jest zwykły szklany termometr, który jest teraz dostępny w każdym domu. Jednak takie urządzenia stopniowo odchodzą w przeszłość. Ponieważ napełnianie kolby urządzenia toksyczną rtęcią nie jest zbyt bezpiecznym rozwiązaniem do użytku domowego.
Obecnie urządzenia cyfrowe są stopniowo wykorzystywane jako alternatywa dla termometrów rtęciowych. Te ostatnie mierzą temperaturę otoczenia za pomocą wbudowanego czujnika elektronicznego.
Jeśli chodzi o najnowsze wynalazki, są to termometry na podczerwień i jednorazowe paski termiczne. Jednak takie urządzenia nie znalazły jeszcze szerokiego zastosowania.
Na zakończenie
Więc dowiedzieliśmy się, kto wynalazł termometr, jakie typy urządzeńtej kategorii są dostępne dla użytkowników już dziś. Na koniec chciałbym zauważyć, że urządzenia do tego celu mają szczególne znaczenie dla współczesnego człowieka. Termometr nie tylko pozwala szybko określić temperaturę ciała, ale także pozwala dowiedzieć się, jak ciepło lub zimno jest na zewnątrz. Termometr zainstalowany w piekarniku pomaga w utrzymaniu optymalnej temperatury pieczenia, a podobne urządzenie w lodówce pomaga kontrolować jakość przechowywania żywności.
