Історія створення термометрів. Види сучасних приладів для вимірювання температури

Відео: Андрюшечкін С. М. | Як уникнути «мело-драми» ( «крейдяного» методу навчання фізики)

Люди потребували вимірі температури фізичних тіл і рідин з самого початку розвитку цивілізованого суспільства. Історія створення термометрів починається кілька століть тому. Давайте ж з`ясуємо, що представляли собою перші прилади даного призначення? Ким розроблена шкала термометра? Коли був винайдений перший градусник?

перший термометр

Прабатьком сучасного градусника виступає досить примітивний прилад, відомий як термобароскоп. Історія створення термометрів даної категорії повертає нас в далекий 1597 рік. Саме в цей час свої досліди, спрямовані на розробку пристрою для вимірювання температури рідини, проводив знаменитий учений Галілео Галілей.

Перший термометр був не більше ніж конструкцією, представленої тонкої скляною трубкою з невеликим кулькою, запаяним в середину. В ході вимірювань нижню частину термобароскопа піддавали нагріванню. Потім трубку поміщали в воду. Через кілька хвилин повітря в конструкції охолоджувався, що призводило до зниження тиску і переміщення кульки.

На жаль, вченому так і не вдалося доопрацювати прилад. Він так і не знайшов свого практичного застосування. Тут була відсутня шкала термометра. Тому за допомогою пристрою було неможливо визначити точні числові показники температури навколишнього простору або рідин. Єдине, до чого виявився придатний такий термометр - визначення нагріву певної речовини.

Доопрацювання термобароскопа Галілея

Історія створення термометрів не закінчилася на марних спробах Галілея придумати практичний прилад. У 1657 році, через 60 років після перших проб і помилок винахідника, його роботу продовжила група вчених з Флоренції. Їм вдалося усунути головні недоліки термобароскопа, зокрема, впровадити в прилад шкалу градацій. Більш того, флорентійські вчені створили вакуум в запаяній скляній трубці, що виключило залежність отриманих результатів вимірювань від атмосферного тиску.

Пізніше і цей прилад був доопрацьований. Воду в ньому замінили винним спиртом. Таким чином, термобароскоп почав функціонувати за принципом розширення рідини при зміні температурних показників навколишнього середовища.

термометр Санторіо

У 1626 році італійський учений на прізвище Санторіо з міста Падуї, який займав посаду професора місцевого університету, створив власну версію термометра. З його допомогою стало можливим вимірювання температури тіла людини. Однак пристрій не знайшло практичного застосування, оскільки було надзвичайно громіздким. Прилад мав настільки значні розміри, що для проведення вимірювань його доводилося виносити на подвір`я.

Що ж являв собою термометр Санторіо? Прилад був виконаний у формі кулі, сполученого з звивистій, довгастої трубкою. На поверхні останньої містилися ділення шкали. Вільне закінчення трубки було заповнене рідким речовиною із вмістом барвника. При приміщенні трубки в нагріте речовина, пофарбована внутрішнє середовище досягала того чи іншого значення на шкалі.

Винахід єдиної шкали вимірювань

Історія створення термометрів включає в себе не тільки спроби розробити ефективну конструкцію градусника, але і роботу над створенням об`єктивної вимірювальної шкали. Один з найбільш вдалих дослідів в даній сфері вдався німецькому фізику Габріелю Фаренгейтом. Саме він в 1723 році вирішив замінити спирт в колбі термометрів того часу ртуттю.

Шкала вченого грунтувалася на наявності трьох точок відліку:

перша відповідала нульового показника температури води;
друга точка на шкалі відповідала 32 градусам;
третя - дорівнювала температурі кипіння води.

Остаточно удосконалив шкалу градусника шведський фізик, метеоролог і астроном Андерс Цельсій. У 1742 році під час проведення дослідів він вирішив розділити шкалу градусника на 100 рівноцінних інтервалів. Верхній показник відповідав температурі танення льоду, а нижній - температурі кипіння води. Використовується шкала Цельсія в градусниках донині. Однак сьогодні її встановлюють в вимірювальних приладах в перевернутому вигляді. Таким чином, верхній показник в 100^про тепер відповідає температурі кипіння води, а нижній береться за 0^про.

В середині 19 століття свою версію вимірювальної шкали запропонував англійський фізик Вільям Томсон, який більш відомий широкій аудиторії, як лорд Кельвін. Стартовою точкою для вимірювань він вибрав температуру, що дорівнювала -273^проС. Саме цей показник виключає будь-які рухи в молекулах фізичних об`єктів. Втім, прилади на основі такої шкали знайшли своє застосування лише в науковому середовищі.

Види і пристрої термометрів сучасного зразка

найпростішим видом термометра є звичайний скляний градусник, який сьогодні є в кожному будинку. Однак такі пристосування поступово відходять в минуле. Оскільки заповнення колби приладу токсичною ртуттю є не надто безпечним рішенням для побутового застосування.

В даний час в якості альтернативи ртутним термометрам поступово починаються використовуватися цифрові пристрої. Останні проводять вимірювання температури навколишнього середовища за рахунок роботи вбудованого електронного датчика.

Що стосується останніх винаходів, ними є інфрачервоні термометри і одноразові термополоскі. Однак такі пристосування поки не знайшли широкого застосування.

Відео: kids

На закінчення

Ось ми і з`ясували, хто придумав термометр, які види приладів даної категорії доступні користувачам сьогодні. Наостанок хотілося б зазначити, що пристрої даного призначення мають особливе значення для сучасної людини. Градусник не тільки дає можливість швидко визначити температуру тіла, але також дозволяє дізнатися, наскільки тепло або холодно на вулиці. Термометр, встановлений в духовці, сприяє дотриманню оптимальної температури готування страв, а аналогічний прилад в холодильнику - контролю над якістю зберігання продуктів.