Ihmisten on tarvinnut mitata fyysisten kappaleiden ja nesteiden lämpötilaa sivistyneen yhteiskunnan kehityksen alusta lähtien. Lämpömittarien luomisen historia alkaa useita vuosisatoja sitten. Selvitetään, mitkä olivat ensimmäiset laitteet tähän tarkoitukseen? Kuka kehitti lämpömittarin asteikon? Milloin ensimmäinen lämpömittari keksittiin?
Ensimmäinen lämpömittari
Nykyaikaisen lämpömittarin esiaste on melko alkeellinen laite, joka tunnetaan termobaroskoopina. Tämän luokan lämpömittareiden luomisen historia vie meidät takaisin kaukaiseen vuoteen 1597. Juuri tähän aikaan kuuluisa tiedemies Galileo Galilei suoritti kokeita, joiden tarkoituksena oli kehittää laite nesteen lämpötilan mittaamiseen.
Ensimmäinen lämpömittari ei ollut muuta kuin rakennelma, jota edusti ohut lasiputki, jonka keskelle oli suljettu pieni pallo. Mittausten aikana termobaroskoopin alaosaa kuumennettiin. Sitten putki laitettiin veteen. Muutaman minuutin kuluttua ilmaarakennetta jäähdytettiin, mikä johti paineen ja pallon liikkeen laskuun.
Valitettavasti tiedemies ei onnistunut viimeistelemään laitetta. Se ei koskaan löytänyt käytännön sovellutustaan. Lämpömittarin asteikkoa ei ollut. Siksi laitetta käyttämällä oli mahdotonta määrittää tarkat numeeriset indikaattorit ympäröivän tilan tai nesteiden lämpötilasta. Ainoa mihin tällainen lämpömittari osoittautui sopivaksi, oli tietyn aineen kuumenemisen määrittäminen.
Galileon termobaroskoopin jalostaminen
Lämpömittarien luomisen historia ei päättynyt Galileon turhiin yrityksiin keksiä käytännöllinen laite. Vuonna 1657, 60 vuotta keksijän ensimmäisen yrityksen ja erehdyksen jälkeen, Firenzen tiedemiesryhmä jatkoi hänen työtään. He onnistuivat poistamaan termobaroskoopin tärkeimmät puutteet, erityisesti ottamaan asteikkoasteikon laitteeseen. Lisäksi firenzeläiset tiedemiehet loivat tyhjiön suljettuun lasiputkeen, mikä eliminoi saatujen mittaustulosten riippuvuuden ilmanpaineesta.
Myöhemmin tätä laitetta parannettiin. Siinä oleva vesi korvattiin viinialkoholilla. Näin termobaroskooppi alkoi toimia nesteen laajenemisperiaatteella ympäristön lämpötilan muuttuessa.
Santorion lämpömittari
Vuonna 1626 italialainen tiedemies nimeltä Santorio Padovan kaupungista, joka toimi professorina paikallisessa yliopistossa, loi oman versionsa lämpömittarista. Sen avulla oli mahdollista mitata ihmiskehon lämpötilaa. Laite ei kuitenkaan ole löytänyt käytännön sovellusta,koska se oli erittäin vaivalloista. Laite oli kooltaan niin vaikuttava, että se piti viedä pihalle mittauksia varten.
Mikä oli Santorion lämpömittari? Laite tehtiin pallon muodossa, joka oli liitetty käämittävään pitkänomainen putkeen. Jälkimmäisen pinnalla oli asteikon jakoja. Putken vapaa pää täytettiin nestemäisellä aineella, joka sisälsi väriainetta. Kun putki asetettiin kuumennettuun aineeseen, värillinen sisäympäristö saavutti asteikolla yhden tai toisen arvon.
Yksittäisen mitta-asteikon keksintö
Lämpömittarien luomisen historiaan sisältyy paitsi yrityksiä kehittää tehokas lämpömittarin rakenne, myös työ objektiivisen mitta-asteikon luomiseksi. Yksi menestyneimmistä kokeista tällä alalla oli saksalaisen fyysikon Gabriel Fahrenheitin menestys. Juuri hän päätti vuonna 1723 korvata sen aikaisten lämpömittarien pullossa olevan alkoholin elohopealla.
Tutkija-asteikko perustui kolmen vertailupisteen olemassaoloon:
- ensimmäinen vastasi nollaa veden lämpötilaa;
- asteikon toinen piste vastasi 32 astetta;
- kolmas - yhtä suuri kuin veden kiehumispiste.
Ruotsalainen fyysikko, meteorologi ja tähtitieteilijä Anders Celsius paransi vihdoin lämpömittarin skaalaa. Vuonna 1742 hän päätti kokeiden aikana jakaa lämpömittarin asteikon 100 yhtä suureen väliin. Ylempi indikaattori vastasi jään sulamislämpötilaa ja alempi veden kiehumispistettä. Celsius-asteikkoa käytetään lämpömittareissa tähän päivään asti.päivä. Nykyään se on kuitenkin asennettu mittauslaitteisiin ylösalaisin. Siten ylempi luku 100o vastaa nyt veden kiehumispistettä, ja alempi arvo on 0o.
1800-luvun puolivälissä englantilainen fyysikko William Thomson, joka tunnetaan laajalle yleisölle paremmin nimellä Lord Kelvin, ehdotti versiotaan mitta-asteikosta. Hän valitsi mittausten lähtöpisteeksi lämpötilan, joka oli -273oС. Tämä indikaattori sulkee pois kaiken liikkeen fyysisten esineiden molekyyleissä. Tällaiseen mittakaavaan perustuvat laitteet ovat kuitenkin löytäneet sovelluksensa vain tiedeyhteisössä.
Nykyaikaisten lämpömittareiden tyypit ja laitteet
Yksinkertaisin lämpömittarityyppi on tavallinen lasilämpömittari, joka on nyt saatavilla jokaiseen kotiin. Tällaisista laitteista on kuitenkin vähitellen tulossa menneisyyttä. Koska laitteen pullon täyttäminen myrkyllisellä elohopealla ei ole kovin turvallinen ratkaisu kotikäyttöön.
Tällä hetkellä digitaalisia laitteita aletaan vähitellen käyttää vaihtoehtona elohopealämpömittareille. Jälkimmäiset mittaavat ympäristön lämpötilan sisäänrakennetun elektronisen anturin avulla.
Uusimpien keksintöjen os alta ne ovat infrapunalämpömittareita ja kertakäyttöisiä lämpöliuskoja. Tällaiset laitteet eivät kuitenkaan ole vielä löytäneet laajaa käyttöä.
Lopuksi
Joten selvitimme, kuka keksi lämpömittarin ja minkä tyyppisiä laitteitatämän luokan ovat käyttäjien saatavilla tänään. Lopuksi haluaisin huomauttaa, että tähän tarkoitukseen tarkoitetut laitteet ovat erityisen tärkeitä nykyajan ihmiselle. Lämpömittarin avulla voit määrittää nopeasti kehon lämpötilan, mutta sen avulla voit myös selvittää, kuinka lämmin tai kylmä ulkona on. Uuniin asennettu lämpömittari auttaa pitämään optimaalisen kypsennyslämpötilan, ja vastaava laite jääkaapissa auttaa hallitsemaan ruoan säilytyksen laatua.
