Факультатив до підручника фізика 7-9 автора енко

Термометр (від грец. Terme - тепло, metreo - вимірюю) - прилад для вимірювання температури: повітря, води, грунту, тіла людини та інших фізичних тіл. Термометри застосовуються в метеорології, гідрології, медицині та інших науках і галузях господарства.

Вважають, що винахідником першого термометра-термоскопа був знаменитий італійський вчений Галілео Галілей (1597 г.). Термоскоп Галілея був скляну кульку з припаяної до нього скляною трубкою. Шарик злегка нагрівали, і кінець трубки опускали в посудину з водою. Через деякий час повітря в кульці охолоджувався, його тиск зменшувався, і вода під дією атмосферного тиску піднімалася по трубці вгору на деяку висоту. Надалі при потеплінні, тиск повітря в кульці збільшувалася, і рівень води в трубці знижувався, а при охолодженні - підвищувався.

За допомогою термоскопа можна було судити тільки про зміну ступеня нагретости тел: числових значень температури він не показував, оскільки не мав шкали. Сучасну форму (запаявши трубку і перевернувши її кулькою вниз) термометру надав Габріель Даніель Фаренгейт, голландський фізик, Видувальник скла. А постійні (реперні) точки - окропу і талого льоду - на шкалі термометра розмістив шведський астроном і фізик Андерс Цельсій в 1742 році.

В даний час існують багато видів термометрів: цифрові, електронні, інфрачервоні пірометри, біметалеві, дистанційні, електроконтактні, рідинні, термоелектричні, газові, термометри опору і т.д. У кожного термометра - свій принцип дії і своя сфера застосування. Розглянемо деякі з них.

Рідинні термометри використовують теплове розширення рідин. Залежно від температурного діапазону, в якому має бути служити термометру, його заповнюють ртуттю, етиловим спиртом або іншими рідинами.

Рідинні термометри, заповнені ртуттю, застосовують для точних вимірювань температури (до десятої частки градуса) в лабораторіях. Термометри, заповнені спиртом, застосовують в метеорології для вимірювання температур нижче -38 ° (так як при більш низькій температурі ртуть твердіє).

Газові термометри використовують залежність тиску газу від температури. Тобто, по суті, вони є манометрами, шкали яких розмічені в одиницях температури. Як вони виглядають і для чого їх застосовують, розглянуто в § 6-б підручника 7 класу.

Механічні термометри діють за тим же принципом, що і рідинні, але в якості датчика зазвичай використовується спіраль з металу або біметалу - двох металевих смужок з різними здібностями подовжуватися при зміні температури, скріплених заклепками. Механічні термометри застосовують для вимірювань температури рідин і газів в опалювальних і санітарних установках, в системах кондиціонування і вентиляції, а також для вимірювань температури сипучих і в'язких середовищ (наприклад, тесту або глазурі) в харчовій промисловості.

Оптичні термометри (пірометри) дозволяють реєструвати температуру завдяки зміні світності або спектру випромінювання тел. Оптичні термометри застосовують для вимірювання температури поверхні об'єктів у важкодоступних (і жарких) місцях.

Акустичний термометр використовує залежність між температурою будь-якої середовища і швидкістю поширення в ній звуку. Акустичні термометри застосовують в діагностичній медицині, для вимірювання глибинної температури тіла людини і тварин.

Термометр опору (електронний термометр) працює, використовуючи зміна електропровідності металевих або напівпровідникових датчиків при змінах температури. Термометр опору застосовують, наприклад, для вимірювання температури всередині газових котлів на теплоелектростанціях. Датчик термометра на довгій ручці поміщають всередину бурхливого в котлі блакитного полум'я згорає газу, а корпус термометра тримають в руках і бачать температуру на табло.

Серед всіх термометрів найбільш точними вважаються спиртові термометри (похибка ± 0,05 ° С) і термометри опору (похибка ± 0,01 ° С), проте найбільшого поширення набули цифрові термометри, так як такий термометр неможливо розбити, мало час вимірювання (30- 60 с), легкість читання результатів, автоматичне відключення, вони пам'ятають останні свідчення, є змінна шкала «Цельсій-Фаренгейт» і їх можна використовувати в повній темряві.