Cân nhiệt kế là gì?

các cân đo nhiệt là những cái được sử dụng để chỉ ra nhiệt độ dựa trên các điểm tham chiếu nhất định. Nhiệt độ được đo với sự trợ giúp của các dụng cụ dựa trên một hoặc một tính chất khác của chất thay đổi theo nhiệt độ. Những dụng cụ này được hiệu chuẩn theo thang nhiệt độ thường được chấp nhận.

Tuy nhiên, khi thiết kế thang nhiệt độ cụ thể, khó khăn phát sinh do thực tế là tính chất của từng chất thay đổi trong cùng một phạm vi nhiệt độ theo một cách khác nhau.

Thiết kế của nhiều nhiệt kế, ví dụ, dựa trên hiện tượng giãn nở chất lỏng với sự gia tăng nhiệt độ. Những loại này bao gồm nhiệt kế chất lỏng (thủy ngân hoặc rượu), trong đó chiều dài của cột chất lỏng tăng lên với sự gia tăng nhiệt độ.

Hệ số giãn nở nhiệt của cùng một chất lỏng thay đổi ở các nhiệt độ khác nhau, điều này gây khó khăn cho việc thiết lập thang đo nhiệt độ.

Điểm uốn của thang đo nhiệt độ: Celsius

Năm 1742, nhà thiên văn học người Thụy Điển, ông Anders Celsius đã đề nghị gán nhiệt độ 0 ° C cho điểm nóng chảy của băng và 100 ° C cho điểm sôi của nước, và do đó chia khoảng cách giữa hai điểm thành một trăm khoảng cách bằng nhau.

Tuy nhiên, nếu cột thủy ngân lấp đầy khoảng cách giữa điểm nóng chảy của băng và điểm sôi của nước, được chia thành 100 khoảng bằng nhau và có tính đến sự phụ thuộc của hệ số giãn nở của thủy ngân vào nhiệt độ, điều đó xảy ra là cùng một sự tăng chiều dài của cột thủy ngân sẽ tương ứng với sự tăng nhiệt độ khác nhau.

Tóm lại, giá trị của sự phân chia thang đo nhiệt độ đồng đều dựa trên các chất lỏng đo nhiệt độ khác nhau sẽ khác nhau.

Ví dụ, nếu nhiệt kế chứa đầy nước, khi nhiệt kế đó được làm nóng từ điểm nóng chảy của băng, một hiện tượng kỳ lạ được quan sát thấy: thay vì tăng khi nhiệt độ tăng, cột nước giảm xuống dưới mức 0 , tương ứng với điểm nóng chảy của băng.

Lý do là ở áp suất khí quyển, mật độ nước cao hơn nhiệt độ 3,98 ° C. Do đó, khi được làm nóng từ 0 đến 3,98 ° C, thể tích nước làm đầy nhiệt kế giảm.

Trước đây, thang đo nhiệt độ dựa trên các chất đo nhiệt độ khác nhau đã được thiết lập, nhưng sau đó người ta đã phát hiện ra rằng khí là một trong những chất đo nhiệt độ phù hợp nhất.

Lịch sử của nhiệt kế

Ý tưởng đo nhiệt độ khá mới. Có một số nhà phát minh làm việc xung quanh nhiệt kế vào khoảng năm 1593, nhưng nổi tiếng nhất là Galileo Galilei, nhà phát minh người Ý cũng đã cải tiến kính viễn vọng.

Một nhiệt kế có thể cho thấy sự khác biệt về nhiệt độ, cho phép các nhà quan sát biết nếu một cái gì đó đang nóng hơn hoặc lạnh hơn. Tuy nhiên, nhiệt kế không thể cung cấp nhiệt độ chính xác theo độ.

Năm 1612, nhà phát minh người Ý Santorio Santorio đã thêm một thang số trong máy đo nhiệt độ của mình, thứ mà ông thường dùng để đo nhiệt độ của con người.

Ferdinand II, Đại công tước xứ Tuscany, đã phát minh ra năm 1654 chiếc nhiệt kế kín đầu tiên, sử dụng rượu làm chất lỏng. Nhưng nó vẫn thiếu một thang đo chuẩn, và nó không chính xác lắm.

Cùng lúc đó, nhà vật lý người Đức Daniel Gabriel Fahrenheit đã gặp Olaus Roemer, một nhà thiên văn học người Đan Mạch, người đã phát triển một nhiệt kế có cồn với rượu vang. Anh ấy đã ghi được hai điểm trên nhiệt kế của mình: 60 để đánh dấu nhiệt độ của nước sôi và 7,5 là điểm băng tan.

Năm 1714, Fahrenheit đã phát minh ra Rouler và phát triển nhiệt kế hiện đại đầu tiên: nhiệt kế thủy ngân với các phép đo tinh tế hơn. Thủy ngân mở rộng hoặc co lại khi nhiệt độ tăng hoặc giảm.

Fahrenheit đã phát minh ra một nhiệt kế rượu vào năm 1709, trước khi biết đối tác thủy ngân của mình, hóa ra chính xác hơn.

Thang đo nhiệt độ khác nhau

Trong suốt nhiều thế kỷ, vô số thang đo nhiệt độ đã được nghĩ ra để đo định lượng nhiệt độ. Nhiều trong số các quy mô đã bị bỏ rơi từ lâu. Phổ biến nhất được mô tả dưới đây.

Cân nhiệt kế Celsius (centigrade)

Do đó, được gọi là nhà khoa học người Thụy Điển, ông Anders Celsius (1701-1744), thang đo này đã trở thành một tiêu chuẩn quốc tế. Thang đo là "centesimal", có nghĩa là nó được chia thành 100 phần bằng nhau, mỗi phần được gọi là "độ C" hoặc "độ C" và ký hiệu của nó là ºC. Giá trị 0 được quy ước theo nhiệt độ nóng chảy của nước đá và giá trị 100 cho nhiệt độ của nước sôi.

Thang đo nhiệt kế Fahrenheit

Thang đo này có tên của nhà khoa học Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736). Nó hiện được sử dụng chủ yếu ở Hoa Kỳ và Vương quốc Anh (mặc dù không chính thức). Thang đo được chia thành 180 phần bằng nhau, mỗi phần được gọi là Fahrenheit, có ký hiệu là ºF. Giá trị 32 được gán cho nhiệt độ của băng và giá trị 212 cho nhiệt độ của nước sôi, cả áp suất khí quyển của mực nước biển.

Nhiệt kế Réaumur

Thang đo này được phát minh bởi nhà khoa học người Pháp René-Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757). Nó được chia thành 80 phần bằng nhau, mỗi phần được gọi là cấp Réaumur, có ký hiệu là º R. Giá trị 0 được gán cho nhiệt độ nóng chảy của băng và giá trị 80 cho nhiệt độ của nước sôi, cả ở áp suất khí quyển của mực nước. biển.

Thang đo nhiệt độ tuyệt đối (Kelvin)

Được phát triển bởi nhà khoa học người Anh Lord Kelvin (1824-1907), người tiên phong về nhiệt động lực học, thang đo này sử dụng độ Kelvin. Kelvin độ 0, còn được gọi là "độ không tuyệt đối", biểu thị nhiệt độ thấp nhất có thể theo lý thuyết nhiệt động lực học. Nó bằng -273,16 độ C..

Các đơn vị trên thang đo Kelvin có cùng kích thước với các đơn vị trên thang đo Celsius, ngoại trừ thang đo Kelvin đặt nhiệt độ thấp nhất ở mức 0.

Tài liệu tham khảo

1. Kim Ann Zimmermann. Nhiệt độ: Sự kiện, Lịch sử & Định nghĩa. (Tháng 9 năm 2013). cuộc sống.
2. Đo nhiệt độ: Giới thiệu về Đo nhiệt độ (s.f.) omega.com.
3. Thang nhiệt độ tuyệt đối (tháng 8 năm 2008). Bách khoa toàn thư Britannica. britannica.com.
4. Nhiệt độ và đo lường của nó. (s.f.). nextgurukul.in.