Термометр – це прилад, за допомогою якого проводиться вимірювання температури. Головна частина термометра – градусник, який містить спеціальну термометричну рідину. Це спеціальна речовина, яка розширюється або стискається зі зміною температури і дозволяє визначити її значення за допомогою шкали на градуснику.
Один з найпоширеніших типів термометрів – ртутні градусники. Для цих приладів використовується ртуть як термометрична рідина. Ртуть має низьку температуру замерзання та високу температуру кипіння, що робить її ідеальним матеріалом для вимірювання різних значень температури.
Ртутні градусники мають важливі переваги. Вони точні, мають широкий діапазон вимірювання і не страждають від зовнішніх впливів таких як атмосферний тиск.
Однак, оскільки ртуть є отруйним речовиною, вона також може становити небезпеку при використанні градусників. Тому в деяких ситуаціях, зокрема в медицині та промисловості, для вимірювання температури використовують інші термометри з безпечними термометричними рідинами, такими як спирт, галій або флюоресцентні речовини.
Термометри з термометричною рідиною – незамінний інструмент для вимірювання температури у багатьох галузях. Від побутових потреб до наукових досліджень, градусники допомагають нам контролювати температуру й забезпечують безпечність і комфорт.
Використання термометричної рідини
Зазвичай термометрична рідина вміщується в тонке тубусне скле, яке має екран з відміненими шкалою температур і прапорцем для показу значень. Коли термометрична рідина збільшує або зменшує свій об’єм внаслідок зміни температури, рівень рідини в тубусі змінюється, вказуючи на певну температуру.
Термометрична рідина повинна бути стабільною, що означає її властивість не розпізнавати застосувану до неї температуру протягом тривалого періоду часу. Однією із найпоширеніших легких термометричних рідин є спирт, особливо ртутний спирт, оскільки він має низький кип’ятильний пункт і добре помітно в трубі градуснику.
Також існують інші термометричні рідини, які можуть бути використані в градусниках, такі як галоксибензол, керосин або бензол. Вибір термометричної рідини залежить від багатьох факторів, таких як діапазон температур, які можуть бути виміряні, якість і точність виміру, а також властивості конкретної термометричної рідини.
| Назва рідини | Діапазон температур, °C | Точність виміру, °C |
|---|---|---|
| Ртутний спирт | -39 до +357 | ±0.1 |
| Спирт | -115 до +78 | ±0.2 |
| Галоксибензол | -40 до +200 | ±0.5 |
| Керосин | -40 до +400 | ±1.0 |
Використовуючи відповідну термометричну рідину, градусники можуть достовірно вимірювати різні діапазони температур. Це дозволяє використовувати градусники для контролю температури в різних галузях, таких як медицина, наука, техніка і промисловість.
Чому потрібна термометрична рідина для градусника?
Термометрична рідина необхідна для того, щоб забезпечити достовірність і точність вимірювання температури. Ця рідина має такі властивості, як низька в’язкість, стабільність при змінах температури та нестисненість. Вона наповнює шкалу градусника та проводить тепло від об’єкта, який вимірюється, до термосенсору.
Термометрична рідина також допомагає захистити термосенсор від пошкоджень та вологи. Вона заповнює простір між градуйованою шкалою та термосенсором, утворюючи герметичне середовище. Це дозволяє уникнути впливу зовнішніх факторів на термосенсор та забезпечує тривалий термін служби термометра.
Таким чином, термометрична рідина є необхідною складовою градусника, яка забезпечує точність вимірювання температури та тривалу роботу пристрою. Види рідин можуть використовуватись залежно від умов вимірювання та характеристик вимірюваного об’єкта.
Типи термометричних рідин
Основними вимогами до термометричної рідини є:
- Хороша теплопровідність: Термометрична рідина повинна швидко реагувати на зміни температури і рівномірно передавати тепло по всьому градуснику. Це дозволяє отримувати точні виміри.
- Стабільність: Термометрична рідина повинна бути стійкою до змін температури, зберігати свої властивості протягом тривалого часу і не псуватися.
- Широкий діапазон вимірювання: Термометрична рідина повинна працювати в широкому діапазоні температур, щоб бути застосовною в різних областях, від морозного клімату до високих температур.
Залежно від конкретних потреб, можуть використовуватися різні типи термометричних рідин:
- Меркурій: Меркурій – найпоширеніша термометрична рідина. Він має високу теплопровідність, стабільний і застосовується у широкому діапазоні температур. Проте меркурій є отруйним і має високу ціну.
- Спирт: Спиртові розчини, зазвичай метанол або етиловий спирт, використовуються у дешевих градусниках. Вони мають нижчу теплопровідність, але є безпечними для здоров’я.
- Біметал: Біметалеві стрижні, які складаються з двох металевих шарів з різним коефіцієнтом температурного розширення, можуть використовуватися як термометрична рідина. Вони змінюють свою форму залежно від температури і мають власноручну шкалу.
Вибір термометричної рідини залежить від специфічних потреб і умов вимірювання. Кожен тип рідини має свої переваги і недоліки, і важливо враховувати їх, при виборі градусника для певного застосування.