คำแนะนำในการก่อสร้างและปรับปรุง

ดูเหมือนว่าทุกคนจะชัดเจน - อุณหภูมิ! อุณหภูมิคืออะไร?

นักฟิสิกส์คนหนึ่งพูดได้ดีมากเกี่ยวกับเรื่องนี้: “การวัดนั้นง่ายกว่าการรู้ว่ากำลังวัดอะไรอยู่” และเป็นเวลาเกือบสามร้อยปีที่มีการวัดอุณหภูมิทุกที่ แต่ไม่นานมานี้ ปลายศตวรรษที่ผ่านมา ในที่สุดก็ชัดเจนว่าอุณหภูมิคืออะไร

แต่จริงๆ แล้วเทอร์โมมิเตอร์แสดงอะไร? คุ้มค่าที่จะติดตามอีกครั้งว่าแนวคิดเรื่อง "อุณหภูมิ" เกิดขึ้นได้อย่างไร เคยคิดว่าถ้าร้อนอาจเป็นเพราะปริมาณแคลอรี่ในร่างกายเพิ่มขึ้น คำภาษาละติน "อุณหภูมิ" หมายถึง "ส่วนผสม" อุณหภูมิของร่างกายเข้าใจว่าเป็นส่วนผสมของสสารในร่างกายและแคลอรี่ในร่างกาย จากนั้นแนวคิดเรื่องแคลอรี่เองก็ถูกละทิ้งไปเนื่องจากผิดพลาดและคำว่า "อุณหภูมิ" ยังคงอยู่

เป็นเวลาสองร้อยปีที่สถานการณ์แปลก ๆ ยังคงอยู่ในวิทยาศาสตร์: คุณสมบัติที่เลือกแบบสุ่ม (การขยายตัว) ของสารที่เลือกแบบสุ่ม (ปรอท) และมาตราส่วนที่กำหนดตามการสุ่มเลือก คะแนนถาวร(น้ำแข็งละลายและน้ำเดือด) วัดปริมาณ (อุณหภูมิ) ความหมายของคำว่า "อุณหภูมิ" พูดอย่างเคร่งครัดไม่ชัดเจนสำหรับทุกคน

แต่เทอร์โมมิเตอร์ยังแสดงอะไรบางอย่างอยู่ใช่หรือไม่? หากคำตอบต้องการความเข้มงวดและความแม่นยำที่จำเป็นก็จะต้องตอบคำถามเช่นนี้: ไม่มีอะไรนอกจากการยืดตัวในคอลัมน์ปรอทที่ร้อน

ถ้าปรอทถูกแทนที่ด้วยสารอื่น: ก๊าซหรือของแข็งที่ขยายตัวเมื่อถูกความร้อนจะเกิดอะไรขึ้น? เทอร์โมมิเตอร์ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานที่แตกต่างกันจะแสดงอะไร

ลองจินตนาการว่าเราสร้างเทอร์โมมิเตอร์แบบนี้ เราเติมปรอทและอากาศบางส่วน บางส่วนทำจากเหล็ก ทองแดง แก้ว ให้เรากำหนดจุดคงที่ในแต่ละจุดอย่างแม่นยำ: ในน้ำแข็งละลาย 0°, ในน้ำเดือด 100°

ทีนี้ลองวัดอุณหภูมิดู ปรากฎว่าเมื่อเทอร์โมมิเตอร์อากาศแสดง เช่น 300° เทอร์โมมิเตอร์อื่นๆ จะแสดง:

ปรอท 314.1°,

เหล็ก 372.6°,

ทองแดง 328.8°,

กระจก 352.9°.

"อุณหภูมิ" ใดต่อไปนี้ถูกต้อง: "อากาศ", "ปรอท", "เหล็ก", "ทองแดง" หรือ "แก้ว" ท้ายที่สุดแล้ว สารแต่ละชนิดที่เราทดสอบจะแสดงอุณหภูมิของตัวเอง เทอร์โมมิเตอร์แบบ "น้ำ" จะมีพฤติกรรมน่าสนใจยิ่งขึ้นไปอีก ในช่วงตั้งแต่ 0° ถึง 4° C อุณหภูมิจะลดลงเมื่อถูกความร้อน

แน่นอนคุณสามารถลองเลือกคุณสมบัติอื่นของสารที่เปลี่ยนแปลงเมื่อถูกความร้อนแทนการขยายตัวทางความร้อนได้ ตัวอย่างเช่น เป็นไปได้ที่จะสร้างเทอร์โมมิเตอร์ตามการเปลี่ยนแปลง (เมื่อถูกความร้อน) ในความดันไอของของเหลว (เช่น แอลกอฮอล์) ความต้านทานไฟฟ้า (เช่น แพลตตินัม) และแรงเทอร์โมอิเล็กโทรโมทีฟ (เทอร์โมคัปเปิล) ปัจจุบันเทอร์โมมิเตอร์ดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยี

ขึ้นอยู่กับการสอบเทียบเบื้องต้นที่จุดคงที่สองจุด ตัวอย่างเช่น เทอร์โมมิเตอร์ที่อุณหภูมิ 200°C จะแสดง: แอลกอฮอล์ (โดยความดันไอ) 1320° แพลทินัม (โดยความต้านทาน) 196° จุดเชื่อมต่อของแพลตตินัมและโลหะผสมกับโรเดียม (เทอร์โมคัปเปิล) 222°.

แล้ว "อุณหภูมิ" ที่แตกต่างกันเหล่านี้อันไหนที่เป็นของจริง? คุณควรวัดอุณหภูมิอย่างไรและด้วยอะไร?

ก่อนที่จะตอบคำถามเหล่านี้ คุณควรเข้าใจสิ่งที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับคำถามเหล่านี้ นั่นคือเนื้อหาและความหมายที่แน่นอน: "วิธีวัดอุณหภูมิ" เหตุใดจึงมีคำถาม "ง่ายๆ" เช่นนี้เกิดขึ้น?

เราจะวัดความยาวได้อย่างไร? เมตร. เมตรคือความยาวของไม้บรรทัดมาตรฐานที่นักวิทยาศาสตร์

เก็บไว้อย่างระมัดระวังเพื่อไม่ให้สูญหายหรือเสื่อมสภาพ เราจะวัดปริมาตรได้อย่างไร? สามารถวัดเป็นลิตรได้ ลิตรคือปริมาตรเท่ากับหนึ่งลูกบาศก์เดซิเมตร เราจะวัดอุณหภูมิได้อย่างไร?

คำถามเหล่านี้คล้ายกันมาก แต่คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้แตกต่างกันโดยพื้นฐาน ถ้าเราเทหลายถังลงในถังเดียว น้ำเย็นจากนั้นถังก็จะเต็มไปด้วยน้ำ ผลรวมของปริมาตรน้ำในถังจะเท่ากับปริมาตรของถัง แต่ไม่ว่าคุณจะเทน้ำเย็นลงในถังสักเท่าไร คุณก็ไม่ได้รับน้ำร้อน การให้เหตุผลนี้ไม่ตลกหรือไร้เดียงสาเลย และความจริงข้อนี้ก็ไม่ชัดเจนในตัวเองเลย นี่เป็นกฎธรรมชาติที่สำคัญมาก ซึ่งเราคุ้นเคยเพียงเพราะเรารู้จากประสบการณ์ จากไม้สั้นหลายอัน คุณสามารถทำเป็นไม้ยาวได้โดยการเชื่อมต่อจากต้นจนจบ แต่คุณไม่สามารถเพิ่มอุณหภูมิของถ่านหินร้อนจากเตาเผาและอุณหภูมิของน้ำแข็งชิ้นหนึ่งได้ สิ่งนี้จะไม่ทำให้ถ่านหินร้อนร้อนขึ้นอีกต่อไป

เป็นไปไม่ได้ที่จะวัดอุณหภูมิ เช่นเดียวกับการวัดความยาว ปริมาตร และมวล เนื่องจากอุณหภูมิไม่รวมกัน เป็นไปไม่ได้ที่จะมีหน่วยอุณหภูมิที่สามารถวัดอุณหภูมิใดๆ ได้โดยตรง เช่นเดียวกับที่มิเตอร์วัดความยาวเท่าใดก็ได้ ปริมาตร ความยาว มวลเป็นตัวอย่างของคุณสมบัติที่ครอบคลุมของระบบ ถ้าเหล็กเส้นถูกแบ่งออกเป็นหลายส่วน อุณหภูมิของแต่ละส่วนจะไม่เปลี่ยนแปลง อุณหภูมิเป็นตัวอย่างหนึ่งของคุณสมบัติเข้มข้นของระบบ เป็นไปไม่ได้และไม่มีความหมายที่จะสร้างความสัมพันธ์เชิงตัวเลขโดยตรงระหว่างอุณหภูมิที่ต่างกัน

แต่จำเป็นต้องวัดอุณหภูมิ แล้วจะวัดได้อย่างไรหากไม่สามารถวัดได้โดยใช้วิธีการที่เหมาะสมสำหรับการวัดปริมาณมาก?

สำหรับสิ่งนี้ มีทางเดียวเท่านั้นที่สามารถทำได้ - ใช้การเชื่อมต่อวัตถุประสงค์ระหว่างอุณหภูมิและปริมาณใดๆ มากมาย เช่น การเปลี่ยนแปลงของปริมาตร ความยาว การโก่งตัวของเข็มกัลวาโนมิเตอร์ ฯลฯ

ดังนั้นคำตอบสำหรับคำถาม - "อุณหภูมิ" ต่างๆ ที่ระบุไว้ข้างต้นใดที่เป็นของจริง - อาจดูแปลกในตอนแรก: พวกมันทั้งหมดเท่ากัน สามารถเลือกคุณสมบัติที่ขึ้นกับอุณหภูมิของระบบเพื่อกำหนดคุณลักษณะและวัดได้

อุณหพลศาสตร์สามารถระบุวิธีการและสารที่ช่วยให้การวัดอุณหภูมิดำเนินการได้สะดวกที่สุด

นี่คือก๊าซในอุดมคติ โดยการขยายตัวที่ความดันคงที่หรือโดยการเพิ่มความดันที่ปริมาตรคงที่ การวัดอุณหภูมิจึงสามารถดำเนินการได้อย่างเหมาะสมที่สุด ด้วยวิธีการวัดนี้ การแสดงรูปแบบต่างๆ ในธรรมชาติจำนวนนับไม่ถ้วนจึงกลายเป็นวิธีที่ง่ายที่สุด

แต่ก๊าซในอุดมคติมีข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่ง นั่นคือก๊าซดังกล่าวไม่มีอยู่ในธรรมชาติ

ความดัน

แนวคิดเรื่องอุณหภูมิมีความซับซ้อนและยากเพียงใด แนวคิดเรื่อง "ความดัน" นั้นเรียบง่ายและชัดเจนมาก เด็กนักเรียนคนใดรู้ดีตั้งแต่เริ่มเรียนวิชาฟิสิกส์ ความดันคือแรงที่กระทำต่อหน่วยพื้นที่ผิว ทิศทางของความดันในกรณีของก๊าซและของเหลวจะตั้งฉากกับพื้นผิวเสมอ แนวคิดเรื่อง "ความดัน" สามารถนำไปใช้กับของแข็งได้ แต่คุณสมบัติของของแข็งจะขึ้นอยู่กับทิศทางที่แรงดันกระทำ (เช่น เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริก)

ในอุณหพลศาสตร์ ความดันและอุณหภูมิเป็นพารามิเตอร์หลักที่สำคัญที่สุดสองตัวที่กำหนดสถานะของระบบเทอร์โมไดนามิกส์ คำจำกัดความนี้หมายความว่าปริมาณสารเท่ากันที่มีค่าอุณหภูมิและความดันเท่ากันจะมีปริมาตรเท่ากันเสมอ จริงอยู่ จำเป็นต้องเพิ่ม: คำจำกัดความนี้ใช้ได้เมื่อบรรลุสภาวะสมดุลในระบบแล้ว

มีประโยชน์มากสำหรับนักเคมีที่จะรู้ว่าก๊าซใด ๆ หนึ่งกรัมโมลที่อุณหภูมิ 0 ° C และที่ความดัน 1 atm จะมีปริมาตรเท่ากับประมาณ 22.4 ลิตร มันคุ้มค่าที่จะจดจำ

ความร้อน

อาจผ่านไปหลายแสนปีแล้วนับตั้งแต่บรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลของเราเริ่มคุ้นเคยกับไฟและเรียนรู้ที่จะรับความร้อนด้วยตนเอง เราแต่ละคนผิงไฟด้วยเตาร้อนและตัวแข็งตัวในความหนาวเย็น ดูเหมือนว่าสิ่งที่คุ้นเคยและเข้าใจได้ในตอนนี้มากกว่าความอบอุ่นที่ทุกคนคุ้นเคย

แต่คำถามที่ว่าความร้อนคืออะไรนั้นยังห่างไกลจากเรื่องง่ายๆ วิทยาศาสตร์พบคำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามนี้เมื่อไม่นานมานี้ เป็นเวลานานนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้สังเกตเห็นความซับซ้อนของปัญหานี้ด้วยซ้ำ

การตีความธรรมชาติของความร้อนครั้งแรกนั้นขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่เถียงไม่ได้และดูเหมือนชัดเจน: เมื่อร่างกายได้รับความร้อน อุณหภูมิของมันก็จะสูงขึ้น ดังนั้น ร่างกายจึงได้รับความร้อน เมื่อเย็นลงร่างกายจะสูญเสียมันไป ดังนั้นร่างกายที่ได้รับความร้อนจึงเป็นส่วนผสมของสารที่ประกอบด้วยและความร้อน ยิ่งอุณหภูมิของร่างกายสูง ความร้อนก็จะยิ่งผสมเข้าไปมากขึ้น ปัจจุบันมีเพียงไม่กี่คนที่จำได้ว่าคำว่า "อุณหภูมิ" แปลมาจากภาษาละตินและแปลว่า "ส่วนผสม" กาลครั้งหนึ่งพวกเขาพูดถึงทองสัมฤทธิ์ว่าเป็น "อุณหภูมิของดีบุกและทองแดง"

คำอธิบายที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงสองข้อ สมมติฐานสองข้อเกี่ยวกับธรรมชาติของความร้อนโต้เถียงกันทางวิทยาศาสตร์มาเกือบสองศตวรรษ

สมมติฐานแรกเหล่านี้แสดงออกมาในปี 1613 โดยกาลิเลโอผู้ยิ่งใหญ่ ความร้อนเป็นสาร มันเป็นเรื่องผิดปกติ มันสามารถเจาะเข้าและออกจากร่างกายได้ สสารความร้อนหรือแคลอริกหรือโฟลจิสตันไม่ได้ถูกสร้างขึ้นหรือถูกทำลาย แต่จะกระจายระหว่างวัตถุเท่านั้น ยิ่งมีในร่างกายมาก อุณหภูมิร่างกายก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย เมื่อไม่นานมานี้ พวกเขาเคยพูดว่า "ระดับความร้อน" (ไม่ใช่อุณหภูมิ) โดยเชื่อว่าเทอร์โมมิเตอร์จะวัดความแรงของส่วนผสมของสสารและแคลอรี่ (ประเพณีในการวัดความแรงของไวน์ - ส่วนผสมของน้ำและแอลกอฮอล์ - เป็นองศายังคงอยู่)

สมมติฐานที่สองซึ่งดูเหมือนจะแตกต่างไปจากแนวคิดของกาลิเลโอโดยสิ้นเชิงนั้นถูกแสดงออกมาในปี 1620 โดยนักปรัชญาชื่อดังอย่างเบคอน เขาดึงความสนใจไปที่สิ่งที่ช่างตีเหล็กคนใดรู้จักมานานแล้ว: ภายใต้การทุบด้วยค้อนอย่างแรง เหล็กเย็นชิ้นหนึ่งก็ร้อน มีวิธีที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าทำให้เกิดไฟโดยการเสียดสี ซึ่งหมายความว่าโดยการกระแทกและแรงเสียดทานสามารถผลิตความร้อนได้โดยไม่ต้องรับจากตัวที่ได้รับความร้อนอยู่แล้ว เบคอนสรุปว่าความร้อนคือการเคลื่อนไหวภายในของอนุภาคที่เล็กที่สุดของร่างกาย และอุณหภูมิของร่างกายจะถูกกำหนดโดยความเร็วของการเคลื่อนที่ของอนุภาคในนั้น ทฤษฎีนี้ในทางวิทยาศาสตร์เรียกว่าทฤษฎีทางกลของความร้อน Lomonosov ผู้เก่งกาจช่วยได้มากเพื่อยืนยันและพัฒนามัน

แม้จะมีความแตกต่างพื้นฐาน แต่สมมติฐานทั้งสองก็มีความคล้ายคลึงกันหลายประการ: จากทฤษฎีแคลอรี่ เทอร์โมมิเตอร์วัดปริมาณแคลอรี่ที่มีอยู่ในร่างกาย แต่ตามทฤษฎีทางกลของความร้อน เทอร์โมมิเตอร์จะแสดงปริมาณการเคลื่อนไหวที่มีอยู่ในร่างกาย ร่างกาย. ตามทฤษฎีทั้งสอง จะต้องมีอุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์ จะบรรลุผลได้เมื่อตามทฤษฎีแคลอรี่ แคลอรี่ทั้งหมดถูกนำออกจากร่างกาย และตามทฤษฎีเชิงกล เมื่อร่างกายสูญเสียการเคลื่อนไหวทั้งหมดที่มีอยู่ในร่างกาย

ทฤษฎีแคลอรี่ครอบงำวิทยาศาสตร์มาเกือบสองศตวรรษ มันง่ายและชัดเจน แต่เธอคิดผิด การชั่งน้ำหนักร่างกายที่แม่นยำ อุณหภูมิที่แตกต่างกันแสดงว่าความร้อนไม่มีน้ำหนัก ความไร้น้ำหนักของความร้อนเป็นไปตามทฤษฎีทางกลของความร้อนที่ดี จากนั้นพวกเขาก็คิดว่าการเคลื่อนไหวนั้นไม่สามารถส่งผลกระทบต่อน้ำหนักของร่างกายได้ อย่างไรก็ตาม ตอนนี้เรารู้แล้วว่าสิ่งนี้ไม่ถูกต้อง พลังงานตามกฎของไอน์สไตน์จะต้องมีมวลและดังนั้นจึง "มีน้ำหนัก" ด้วย เฉพาะการเพิ่มของน้ำหนักที่สอดคล้องกันเท่านั้นที่อยู่ไกลเกินกว่าความแม่นยำในการชั่งน้ำหนักสมัยใหม่

ความร้อนไม่ควรสับสนกับพลังงานความร้อนของร่างกาย พลังงานความร้อนของร่างกายถูกกำหนดโดยพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่ของโมเลกุล แต่ความร้อน (ซึ่งสำคัญมาก) นั้นยังห่างไกลจากพลังงานความร้อน และที่สำคัญความร้อนไม่ได้กักเก็บอยู่ในร่างกายเลย ไม่มีความร้อนเลยจากการเผาฟืนในเตา ความร้อนเข้าหรือออกจากร่างกายเท่านั้น

การคำนวณปริมาณพลังงานของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนที่ไม่เป็นระเบียบในระบบที่ประกอบด้วยโมเลกุลของไอน้ำร้อนยวดยิ่งนั้นไม่ใช่เรื่องยากเลย - นี่จะเป็นพลังงานความร้อน แต่ปริมาณความร้อนที่สามารถปล่อยออกมาจากระบบนี้เมื่อเย็นตัวลงนั้นไม่เท่ากับพลังงานความร้อนเลย ขั้นแรกไอน้ำจะเย็นลง จากนั้นจะเริ่มควบแน่นเป็นน้ำของเหลว จากนั้นน้ำจะเย็นลง และในที่สุด น้ำจะแข็งตัว ความร้อนของการระเหยของน้ำและความร้อนของการละลายของน้ำแข็งมีสูงมาก ดังนั้นจึงสามารถได้รับความร้อนจากไอน้ำร้อนยวดยิ่งได้มากกว่าพลังงานความร้อนที่มีอยู่

ดังนั้นการพูดอย่างเคร่งครัดสมมติฐานทั้งสองจึงไม่ถูกต้อง - ทั้งความคิดเรื่องความร้อนในฐานะสารความร้อนหรือทฤษฎีทางกลของความร้อน อย่างที่สองได้รับการยืนยันจากประสบการณ์ แต่ไม่เกี่ยวข้องกับความร้อนและเกี่ยวข้องกับพลังงานความร้อนเท่านั้นและนี่ไม่ใช่สิ่งเดียวกัน

งาน

การทำงานทางกลหมายถึงการเอาชนะหรือทำลายความต้านทาน: แรงโมเลกุล แรงสปริง แรงโน้มถ่วง ความเฉื่อยของสสาร ฯลฯ การขัดถู บดร่างกาย แบ่งออกเป็นส่วน ๆ ยกของหนัก ลากเกวียนไปตามถนน

มีรถไฟอยู่บนรางกำลังอัดสปริง - ทั้งหมดนี้หมายถึงการทำงาน มันหมายถึงการเอาชนะการต่อต้านมาระยะหนึ่งแล้ว การทำงาน หมายถึง การเอาชนะความต้านทานของก๊าซ ของเหลว แข็ง,คริสตัล. การอัดแก๊ส ของเหลว หรือคริสตัลหมายถึงการทำงาน

ชื่อเดียวกัน “งาน” ใช้เพื่อตั้งชื่อปรากฏการณ์ที่แตกต่างกัน แต่เบื้องหลังความแตกต่างภายนอกเราจะต้องเห็นคุณสมบัติพื้นฐานทั่วไป งานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว: ยกของหนัก, รถเข็นเคลื่อนที่, ลูกสูบเลื่อนในกระบอกสูบเครื่องยนต์ หากไม่มีการเคลื่อนไหวก็ไม่มีงานทำ

งานเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนย้ายอย่างเป็นระเบียบ ภาระทั้งหมดจะเคลื่อนขึ้นด้านบน รถเข็นทั้งหมดเคลื่อนไปตามถนนในทิศทางเดียว ลูกสูบทั้งหมดเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวในกระบอกสูบ งานนี้เป็นไปไม่ได้หากไม่มีผู้เข้าร่วมสองคน ในการยกของชิ้นหนึ่ง จะต้องตกน้ำหนักอีกชิ้นหนึ่ง สปริงต้องยืดตรง และก๊าซจะต้องขยายตัว ผู้เข้าร่วมทั้งสองย้ายลำดับ งานคือการถ่ายโอนการเคลื่อนไหวที่ได้รับคำสั่งจากระบบหนึ่งไปยังอีกระบบหนึ่ง

เราไม่ควรคิดว่างานเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวทางกลเท่านั้น งานสามารถทำได้เมื่อสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลง

แน่นอนว่าความสามารถของระบบในการทำงานเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับอุณหพลศาสตร์ แต่สิ่งที่ระบบสามารถทำได้นั้นไม่สำคัญสำหรับอุณหพลศาสตร์ งานนี้สามารถคำนวณได้แม่นยำเพียงใดและวัดได้อย่างไรนั้นต้องกล่าวโดยวิทยาศาสตร์อื่น

คำจำกัดความของงานเครื่องกลให้ไว้โดยช่างเครื่อง เด็กนักเรียนทุกคนรู้คำจำกัดความนี้: งาน (A) เท่ากับผลคูณของแรง (F) และเส้นทาง (l)

ถ้าแรงไม่คงที่ คุณจะต้องคำนวณปริมาณงานในแต่ละส่วนที่เล็กเพียงพอของเส้นทาง (นักคณิตศาสตร์บอกว่า - ในจำนวนที่น้อยที่สุด) ซึ่งแรงนั้นถือว่าคงที่

dA=Fdl,

แล้วสรุปมูลค่างานอันไม่สิ้นสุดตลอดเส้นทางที่เดินทาง:

สำหรับผู้ที่ยังไม่เลิกกลัวสูตรทางคณิตศาสตร์ ควรจำไว้ว่าเครื่องหมายอินทิกรัล ∫ เป็นเพียงตัวอักษร S ที่มีความยาว ซึ่งเป็นอักษรเริ่มต้นในคำว่า "ผลรวม"

ในเคมีฟิสิกส์ กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการบดสสารให้เป็นผงละเอียด (ฝุ่น) หรือการเกิดขึ้นของหมอกหรือควันจากไอในระยะใหม่มักถูกนำมาพิจารณา ด้วยกระบวนการดังกล่าว พื้นผิวใหม่ขนาดใหญ่ของอนุภาคขนาดเล็กจำนวนมากปรากฏขึ้น และต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการก่อตัวของมัน งานนี้ละเลยไม่ได้ เท่ากับผลคูณของแรงตึงผิว (a) และพื้นที่ของพื้นผิวใหม่ (S):

งานประเภทนี้จำเป็นเช่นกันเมื่อเป่าฟองสบู่

วิศวกรรมความร้อน เมื่อคำนวณการทำงานของเครื่องยนต์ความร้อนใดๆ จะใช้ปริมาณงานที่ทำโดยก๊าซขยายตัว เช่น ไอน้ำในกระบอกสูบของหัวรถจักรไอน้ำหรือในกังหัน งานประเภทที่สำคัญมากนี้วัดโดยผลคูณของแรงดันแก๊สและการเปลี่ยนแปลงปริมาตร:

ตัวอย่างเช่น เคมีไฟฟ้า รู้จักงานประเภทอื่น งานไฟฟ้าแบตเตอรี่หรือเซลล์กัลวานิกเท่ากับผลคูณของแรงเคลื่อนไฟฟ้า (E) และการเปลี่ยนแปลงประจุ (q):

จะมีประโยชน์ในการสังเกตและจำไว้ว่าสำนวนทั้งหมดสำหรับ ประเภทต่างๆผลงานมีความคล้ายคลึงกันมาก งานใดๆ จำเป็นต้องวัดโดยผลคูณของสองปัจจัย: แรงทั่วไปบางส่วน / (ซึ่งอาจเป็นแรงโน้มถ่วงสากล แรงแม่เหล็ก หรือ สนามไฟฟ้า, ความดัน, แรงตึงผิว, แรงทางกลใด ๆ ฯลฯ ) และค่า a - การเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์ของระบบที่เกี่ยวข้อง (ระยะทางที่เดินทาง ค่าไฟฟ้า, ขนาดพื้นผิว, ปริมาตร ฯลฯ):

A=∫องค์การอาหารและยา.

ไม่ใช่หน้าที่ของอุณหพลศาสตร์ที่จะศึกษาความแตกต่างระหว่าง ประเภทต่างๆงาน. ศาสตร์อื่นก็ต้องดูแลเรื่องนี้ ผลงานต่างๆสามารถมีได้มากมาย ความอบอุ่นมีเพียงหนึ่งเดียว

ประวัติความเป็นมาของการสร้างเทอร์โมมิเตอร์เริ่มต้นเมื่อหลายปีก่อน ผู้คนมักต้องการมีอุปกรณ์ที่ช่วยให้วัดปริมาณความร้อนหรือความเย็นของวัตถุบางอย่างได้ โอกาสนี้เกิดขึ้นในปี 1592 เมื่อกาลิเลโอออกแบบเครื่องมือชิ้นแรกที่ทำให้สามารถระบุการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้ อุปกรณ์นี้ซึ่งประกอบด้วยลูกบอลแก้วและท่อที่บัดกรีเรียกว่าเทอร์โมสโคป ปลายท่อถูกวางไว้ในภาชนะที่มีน้ำ และลูกบอลก็ได้รับความร้อน เมื่อความร้อนหยุดลง ความดันภายในลูกบอลจะลดลง และน้ำก็ลอยขึ้นผ่านท่อภายใต้อิทธิพลของความดันบรรยากาศ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น กระบวนการย้อนกลับก็เกิดขึ้น และระดับน้ำในท่อก็ลดลง อุปกรณ์ไม่มีมาตราส่วนและไม่สามารถระบุค่าอุณหภูมิที่แน่นอนได้ ต่อจากนั้นนักวิทยาศาสตร์ชาวฟลอเรนซ์ได้ขจัดข้อบกพร่องนี้ซึ่งเป็นผลมาจากการวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น นี่คือวิธีการสร้างต้นแบบของเทอร์โมมิเตอร์เครื่องแรก

ในตอนต้นของศตวรรษหน้า Evangelista Torricelli นักวิทยาศาสตร์ชาวฟลอเรนซ์ผู้โด่งดังซึ่งเป็นลูกศิษย์ของกาลิเลโอได้ประดิษฐ์เครื่องวัดอุณหภูมิแอลกอฮอล์ อย่างที่เราทุกคนรู้กันดีว่าลูกบอลที่อยู่ในนั้นอยู่ใต้หลอดแก้วและใช้แอลกอฮอล์แทนน้ำ การอ่านค่าของอุปกรณ์นี้ไม่ขึ้นอยู่กับความดันบรรยากาศ

การประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทตัวแรกโดย D.G. ฟาเรนไฮต์มีอายุย้อนไปถึงปี 1714 อุณหภูมิต่ำสุดของผ้าคลุมไหล่อยู่ที่ 32 องศา ซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิเยือกแข็ง น้ำเกลือและสำหรับอันบน - 2120 - จุดเดือดของน้ำ มาตราส่วนฟาเรนไฮต์ยังคงใช้ในสหรัฐอเมริกาในปัจจุบัน

ในปี 1730 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส R.A. โรเมอร์เสนอมาตราส่วน จุดสูงสุดคืออุณหภูมิเดือดและเยือกแข็งของน้ำ และจุดเยือกแข็งของน้ำอยู่ที่ 0 องศาตามมาตราส่วนของโรเมอร์ และจุดเดือดอยู่ที่ 80 องศา ปัจจุบันไม่ได้ใช้สเกล Reaumur ในทางปฏิบัติ

28 ปีต่อมา A. เซลเซียสนักวิจัยชาวสวีเดนได้พัฒนามาตราส่วนของเขาเองโดยที่จุดที่รุนแรงที่สุดคืออุณหภูมิเดือดและเยือกแข็งของน้ำเช่นเดียวกับในระดับ Reaumur แต่ช่วงเวลาระหว่างพวกเขาไม่ได้หารด้วย 80 แต่หารด้วย 100 องศา และขั้นแรกจะวัดจากบนลงล่าง คือ จุดเดือดของน้ำเป็นศูนย์ และจุดเยือกแข็งของน้ำเป็นหนึ่งร้อยองศา ในไม่ช้าความไม่สะดวกของการแบ่งแยกก็ปรากฏชัดเจน และต่อมา Stremmer และ Linnaeus ก็เปลี่ยนจุดสุดโต่งของมาตราส่วน ทำให้มีรูปลักษณ์ที่เราคุ้นเคย

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ วิลเลียม ทอมสัน หรือที่รู้จักในชื่อลอร์ดเคลวิน เสนอระดับอุณหภูมิที่มีจุดต่ำสุดคือ -273.15 0C ซึ่งเป็นศูนย์สัมบูรณ์ ที่ค่านี้จะไม่มีการเคลื่อนที่ของโมเลกุล

นี่คือวิธีที่เราสามารถอธิบายประวัติความเป็นมาของการสร้างเทอร์โมมิเตอร์และสเกลอุณหภูมิโดยย่อได้ ปัจจุบันเทอร์โมมิเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ มาตราส่วนเซลเซียส มาตราส่วนฟาเรนไฮต์ยังคงใช้ในสหรัฐอเมริกา และมาตราส่วนเคลวินเป็นที่นิยมมากที่สุดในทางวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันมีเทอร์โมมิเตอร์และอุปกรณ์วัดอุณหภูมิหลายแบบให้เลือก คุณสมบัติทางกายภาพและใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน วิทยาศาสตร์ และการผลิต

ศูนย์ตามมาตราฟาราเดย์เท่ากับ 32 องศาสมัยใหม่ และอุณหภูมิในร่างกายมนุษย์เท่ากับ 96 องศา ในปี ค.ศ. 1742 นักฟิสิกส์ เซลเซียส ได้ตั้งอุณหภูมิของน้ำแข็งละลายและน้ำเดือดเป็นจุดอ้างอิง แม้ว่าในตอนแรกจะเป็นศูนย์ตามมาตราส่วนซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิเดือดของน้ำ แต่ต่อมากลับกลายเป็นเหมือนเดิม

เทอร์โมมิเตอร์เหลวทำงานบนหลักการเปลี่ยนปริมาตรเริ่มต้นของของเหลวที่เทลงในเทอร์โมมิเตอร์เมื่ออุณหภูมิโดยรอบเปลี่ยนแปลง ส่วนใหญ่แล้วจะมีการเทแอลกอฮอล์หรือปรอทลงในขวดเทอร์โมมิเตอร์ ข้อดีของเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทคือการวัดอุณหภูมิที่มีความแม่นยำสูง อายุการใช้งานยาวนาน อย่างไรก็ตาม ระดับอุณหภูมิจะใช้เวลาในการเซ็ตตัวนาน สารปรอทในเทอร์โมมิเตอร์ถือเป็นวัสดุที่เป็นอันตราย ดังนั้น การใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทจึงต้องระมัดระวังให้มากที่สุด .
เครื่องวัดอุณหภูมิแบบใช้แสงจะบันทึกอุณหภูมิตามระดับแสง สเปกตรัม และตัวบ่งชี้อื่นๆ และมักใช้ในนั้นบ่อยที่สุด การวิจัยทางวิทยาศาสตร์.

เทอร์โมมิเตอร์แบบกลไกทำงานบนหลักการของเทอร์โมมิเตอร์เหลว มีเพียงเซ็นเซอร์เท่านั้นที่เป็นเกลียวหรือเทปโลหะ
ไฟฟ้า - ทำงานบนหลักการเปลี่ยนระดับความต้านทานของตัวนำเมื่ออุณหภูมิภายนอกเปลี่ยนแปลง เทอร์โมมิเตอร์ไฟฟ้าที่มีช่วงกว้างนั้นใช้เทอร์โมคัปเปิล - เมื่อโลหะชนิดต่างๆ ทำปฏิกิริยากัน ความต่างศักย์ไฟฟ้าในการสัมผัสจะเกิดขึ้น ซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ เครื่องวัดอุณหภูมิแบบไฟฟ้ามีในตัว คุณสมบัติเพิ่มเติมหน่วยความจำ, แบ็คไลท์, ปลอดภัยและแสดงผลลัพธ์อย่างรวดเร็ว แต่อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดเล็กน้อยซึ่งส่งผลให้ต้องวัดอุณหภูมิหลายครั้ง

เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดวัดอุณหภูมิโดยไม่ต้องโต้ตอบโดยตรงกับบุคคลหรือวัตถุ โดดเด่นด้วยความแม่นยำและความปลอดภัยในการวัด รวมถึงความเร็วในการทำงานสูง - ครึ่งวินาที ถูกสุขลักษณะ ทำงานเร็ว (ภายใน 2-5 วินาที) และช่วยวัดอุณหภูมิเด็ก

วิดีโอในหัวข้อ

เป็นที่รู้กันว่าร่างกายที่ร้อนกว่าจะแย่ลง กระแสไฟฟ้ากว่าของแช่เย็น เหตุผลนี้คือสิ่งที่เรียกว่าความต้านทานความร้อนของโลหะ

ความต้านทานความร้อนคืออะไร

ความต้านทานความร้อนคือความต้านทานของตัวนำ (ส่วนของวงจร) เนื่องจากการเคลื่อนที่ทางความร้อนของตัวพาประจุ โดยประจุในที่นี้ เราต้องเข้าใจอิเล็กตรอนและไอออนที่มีอยู่ในสสาร จากชื่อเป็นที่ชัดเจนว่าเรากำลังพูดถึงปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าของความต้านทาน

สาระสำคัญของการต้านทานความร้อน

สาระสำคัญทางกายภาพของการต้านทานความร้อนนั้นขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนกับอุณหภูมิของสาร (ตัวนำ) เรามาดูกันว่ารูปแบบนี้มาจากไหน

การนำไฟฟ้าในโลหะนั้นมั่นใจได้โดยอิเล็กตรอนอิสระซึ่งได้รับการเคลื่อนไหวโดยตรงตามแนวสนามไฟฟ้าภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า ดังนั้นจึงสมเหตุสมผลที่จะถามว่า: อะไรสามารถขัดขวางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนได้? โลหะประกอบด้วยโครงผลึกไอออนิก ซึ่งแน่นอนว่าจะทำให้การถ่ายโอนประจุจากปลายด้านหนึ่งของตัวนำไปยังอีกด้านหนึ่งช้าลง ควรสังเกตว่าไอออนของโครงผลึกอยู่ในการเคลื่อนที่แบบสั่น ดังนั้นพวกมันจึงครอบครองพื้นที่ซึ่งไม่ได้จำกัดด้วยขนาด แต่โดยความกว้างของการสั่นสะเทือน ตอนนี้คุณต้องคิดถึงการเพิ่มอุณหภูมิของโลหะ ความจริงก็คือสาระสำคัญของอุณหภูมิคือการสั่นสะเทือนของไอออนของโครงตาข่ายคริสตัลอย่างแม่นยำตลอดจนการเคลื่อนที่ทางความร้อนของอิเล็กตรอนอิสระ ดังนั้นโดยการเพิ่มอุณหภูมิเราจึงเพิ่มความกว้างของการสั่นสะเทือนของไอออนของโครงตาข่ายคริสตัลและด้วยเหตุนี้จึงสร้างอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ในทิศทางของอิเล็กตรอนมากขึ้น ส่งผลให้ความต้านทานของตัวนำเพิ่มขึ้น

ในทางกลับกัน เมื่ออุณหภูมิของตัวนำเพิ่มขึ้น การเคลื่อนที่ทางความร้อนของอิเล็กตรอนก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน ซึ่งหมายความว่าการเคลื่อนไหวของพวกเขากำลังวุ่นวายมากกว่าการกำกับ ยิ่งอุณหภูมิของโลหะสูงขึ้นเท่าใด ระดับความเป็นอิสระก็จะยิ่งแสดงออกมามากขึ้นเท่านั้น ซึ่งทิศทางที่ไม่ตรงกับทิศทางของสนามไฟฟ้า นอกจากนี้ยังทำให้เกิดการชนกันของอิเล็กตรอนอิสระกับไอออนของโครงตาข่ายคริสตัลมากขึ้น ดังนั้นความต้านทานความร้อนของตัวนำจึงถูกกำหนดไม่เพียงแต่โดยการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอิเล็กตรอนอิสระเท่านั้น แต่ยังพิจารณาจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของไอออนของโครงตาข่ายคริสตัลด้วย ซึ่งจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่ออุณหภูมิของโลหะเพิ่มขึ้น

จากที่กล่าวมาทั้งหมดก็สรุปได้ว่า คำแนะนำที่ดีที่สุดคือ "ความเย็น" ด้วยเหตุนี้ตัวนำยิ่งยวดซึ่งมีความต้านทานเป็นศูนย์จึงมีสารตัวนำยิ่งยวดมาก อุณหภูมิต่ำคำนวณเป็นหน่วยเคลวิน

วิดีโอในหัวข้อ

เคล็ดลับ 3: เซ็นเซอร์อุณหภูมิ: หลักการทำงานและขอบเขตการใช้งาน

อุตสาหกรรมอุปกรณ์ ระบบอัตโนมัติ และยานยนต์ในปัจจุบันไม่น่าจะเกิดขึ้นได้หากไม่มีตัวควบคุมใดๆ อุปกรณ์ประเภทนี้ยังรวมถึงเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิซึ่งไม่จำกัดขอบเขต

อุปกรณ์

เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิเป็นกลไกที่บันทึกอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมที่เซ็นเซอร์ตั้งอยู่และส่งผ่านไป แดชบอร์ดหรือไปยังหน่วยควบคุม บ่อยครั้งที่อุปกรณ์ดังกล่าวจับคู่กับชุดควบคุมเนื่องจากนอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าเซ็นเซอร์รายงานตัวบ่งชี้แล้วยังต้องได้รับการประมวลผลและดำเนินการจัดการที่จำเป็นด้วย เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ทันสมัยส่วนใหญ่มีเนื้อหาอิเล็กทรอนิกส์ หลักการทำงานขึ้นอยู่กับการส่งแรงกระตุ้นไฟฟ้าจากเซ็นเซอร์ไปยังอุปกรณ์ยึด โครงสร้างเซนเซอร์สามารถแบ่งได้หลายประเภท

1. เซ็นเซอร์ต้านทานความร้อน อุปกรณ์ดังกล่าวทำงานบนหลักการเปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำเมื่ออุณหภูมิเกิดความผันผวน เซ็นเซอร์เหล่านี้ใช้งานง่าย เชื่อถือได้ ละเอียดอ่อน และแม่นยำยิ่งขึ้น

2. เซ็นเซอร์ความร้อนเซมิคอนดักเตอร์ได้รับการออกแบบบนหลักการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงลักษณะของจุดเชื่อมต่อ (p-n) ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิ เซ็นเซอร์ซีรีส์ดังกล่าวได้รับการออกแบบอย่างเรียบง่ายและมีอัตราส่วนราคาต่อความทนทานที่ดีเยี่ยม

3. เซ็นเซอร์เทอร์โมอิเล็กทริกหรือเทอร์โมคัปเปิลตามที่เรียกว่า เซ็นเซอร์ประเภทนี้ทำงานโดยคำนึงถึงผลกระทบของอุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างตัวนำไฟฟ้าคู่หนึ่งที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ด้วยเหตุนี้พัลส์จึงปรากฏในวงจรปิดของตัวนำคู่นี้ เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่สัมพันธ์กัน อุปกรณ์เหล่านี้ไม่ได้ให้ความแม่นยำเหมือนกับอุปกรณ์ที่อธิบายไว้ข้างต้น และมีกลไกที่ยุ่งยากกว่า

4. ไพโรมิเตอร์ เหล่านี้เป็นเซ็นเซอร์ชนิดไม่สัมผัส โดยจะบันทึกอุณหภูมิใกล้วัตถุ อุปกรณ์ประเภทนี้มีข้อได้เปรียบอย่างมากคือสามารถทำงานที่ระยะห่างจากกลไกที่ต้องบันทึกการอ่านอุณหภูมิ

5. เซ็นเซอร์เสียง หลักการทำงานขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงความเร็วของเสียงในบรรยากาศเมื่ออุณหภูมิของสภาพแวดล้อมที่เซ็นเซอร์ตั้งอยู่เปลี่ยนแปลง อุปกรณ์ดังกล่าวใช้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่สามารถใช้เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบสัมผัสได้

6. เซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริก ความหมายของอุปกรณ์มีดังนี้: ชุดพัลส์บางชุดถูกนำไปใช้กับฐานควอทซ์ซึ่งเซ็นเซอร์ประกอบด้วยอยู่ ดังนั้นเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง วัสดุนี้จึงมีความถี่การขยายตัวที่แตกต่างกัน

แอปพลิเคชัน

เซนเซอร์วัดอุณหภูมิทุกประเภทสามารถพบได้ใน ชีวิตประจำวัน- ลิฟต์มีการติดตั้งเซ็นเซอร์ อาคารหลายชั้นเพื่อไม่ให้มอเตอร์ลิฟต์ร้อนเกินไปในกรณีที่มีภาระ ใช้ในรถยนต์เพื่อการควบคุม อุณหภูมิในการทำงานมอเตอร์และป้องกันไม่ให้เดือด ในตู้เย็นที่บ้าน เซ็นเซอร์จะทำงานควบคู่กับชุดควบคุม ซึ่งออกคำสั่งให้เปิดและปิดตู้เย็นตามอุณหภูมิที่เซ็นเซอร์บันทึกไว้ และยังมีอีกหลายตัวอย่างที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของอุปกรณ์หรืออุปกรณ์ที่มีกลไกคล้ายคลึงกัน อุปกรณ์เหล่านี้ทำให้ชีวิตของบุคคลง่ายขึ้นมาก แต่มีเพียงไม่กี่คนที่คิดเกี่ยวกับมัน เป็นเรื่องดีที่เครื่องจักรดำเนินการบางอย่างโดยปราศจากการแทรกแซงของมนุษย์

ทุกวันนี้เป็นเรื่องยากที่จะหาคนที่ไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับอุปกรณ์เช่นเทอร์โมมิเตอร์ เครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการ หรือนาฬิกาทราย และไม่สามารถอธิบายได้ว่ามีไว้เพื่ออะไร

หากก่อนหน้านี้มีการใช้คำว่าเทอร์โมมิเตอร์กันอย่างแพร่หลายซึ่งเกี่ยวข้องกับเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทเท่านั้น ในปัจจุบันตลาดสำหรับอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการและเครื่องมือวัดได้ขยายออกไปมากจนเพิ่มคำอื่นเข้าไปในคำว่าเทอร์โมมิเตอร์เพื่อกำหนดประเภทหรือหลักการทำงานของมัน: นม ,เทคนิค,น้ำมันก๊าด,สำหรับน้ำ,หน้าต่าง,แก๊ส,ออปติคอล,อินฟราเรด,แถบความร้อน ผลิตภัณฑ์นี้มีความหลากหลายสามารถพบได้ในร้านขายยาเกือบทุกแห่ง แต่การทำความเข้าใจและการเลือกผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมที่สุดนั้นค่อนข้างยากเนื่องจากแต่ละรุ่นพร้อมกับข้อดีก็มีข้อเสียเช่นกัน

ความหมายและการประยุกต์

เป็นอุปกรณ์วัดอุณหภูมิของร่างกาย น้ำ ดิน อากาศ ฯลฯ หลักการทำงานขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของของเหลวที่จะขยายตัวภายใต้อิทธิพลของความร้อน เนื่องจากอุปกรณ์วัดอุณหภูมินั้นไม่โอ้อวดในการใช้งานจึงมักใช้ทั้งในด้านเทคนิคและการปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการและในชีวิตประจำวัน วันนี้ก็มี จำนวนมากอุปกรณ์ตรวจวัดที่หลากหลายนั้นแตกต่างกันในโหมดการทำงาน แต่งานหลักคือการวัดอุณหภูมิ

การเกิดขึ้นของเทอร์โมมิเตอร์

นักวิทยาศาสตร์หลายคนทำงานเกี่ยวกับการประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์ อย่างไรก็ตาม กาลิเลโอ กาลิเลอี ได้วางรากฐานของการวัดอุณหภูมิสมัยใหม่ในปี ค.ศ. 1592 การออกแบบอุปกรณ์ของเขานั้นเรียบง่ายมาก เทอร์โมสโคป-เทอร์โมมิเตอร์แสดงเพียงการเปลี่ยนแปลงระดับความร้อนของร่างกาย และการไม่มีสเกลทำให้ไม่สมบูรณ์เนื่องจากไม่สามารถระบุค่าอุณหภูมิที่แน่นอนได้ ในตอนต้นของศตวรรษที่ 18 ฟาเรนไฮต์นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้คิดค้นเครื่องมือวัดสมัยใหม่เป็นครั้งแรก - เครื่องวัดอุณหภูมิปรอทด้วยมาตราส่วนมาตรฐาน ต่อมาเซลเซียสได้กำหนดค่าคงที่สำหรับจุดละลายน้ำแข็งและน้ำเดือด

ประเภทของเทอร์โมมิเตอร์

ตลาดสมัยใหม่สำหรับอุปกรณ์และเครื่องมือในห้องปฏิบัติการมีขนาดใหญ่มาก การลงรายการและการทำความเข้าใจจึงไม่ใช่เรื่องง่าย อย่างไรก็ตามความหลากหลายดังกล่าวช่วยในการค้นหาให้ได้มากที่สุด ตัวเลือกที่เหมาะสมเครื่องวัดอุณหภูมิ:

ของเหลว - ชนิดที่พบมากที่สุด ขึ้นอยู่กับการขยายตัวทางความร้อนของสารเคมี (ปรอท น้ำมันก๊าด เอทิลแอลกอฮอล์ เพนเทน โทลูอีน ฯลฯ) เมื่อเปรียบเทียบกับเทอร์โมมิเตอร์อื่นๆ ปรอทมีข้อดีมากกว่าเนื่องจากข้อดีของสารเคมีที่ใช้ ตรวจจับอุณหภูมิร่างกายได้อย่างแม่นยำ ทนทาน ฆ่าเชื้อได้ง่าย และมีต้นทุนต่ำ (ชื่อที่พบบ่อยที่สุด) มีความแม่นยำสูงสุดในการวัดอุณหภูมิ ซึ่งมีข้อผิดพลาดประมาณ 0.1 °C อย่างไรก็ตาม กระจกในห้องปฏิบัติการที่เปราะบางและไส้ที่เป็นพิษอาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์หากใช้อย่างไม่ระมัดระวัง

เครื่องกล - คล้ายกับของเหลวในหลักการทำงานและใช้สำหรับควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติและส่งสัญญาณไฟฟ้า

อิเล็กทรอนิกส์หรือดิจิทัล – ออกแบบโดยใช้เซ็นเซอร์ในตัว ตำแหน่งที่ข้อมูลปรากฏ นอกจากนี้ รุ่นดังกล่าวอาจมีฟังก์ชันต่างๆ เช่น การจัดเก็บผลลัพธ์ล่าสุดในหน่วยความจำ ไฟแบ็คไลท์ สัญญาณเสียง และสเกลเซลเซียส-ฟาเรนเทตที่เปลี่ยนแทนกันได้ อย่างไรก็ตามอุปกรณ์ดังกล่าวมีข้อเสียร้ายแรงหลายประการ: ไม่สามารถฆ่าเชื้อได้ มีข้อผิดพลาดสูงและมีค่าใช้จ่ายสูง

อินฟราเรด (ไพโรมิเตอร์) เป็นอุปกรณ์ประเภทใหม่ที่ค่อนข้างใหม่ การวัดจะดำเนินการเนื่องจากมีองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนที่สามารถอ่านข้อมูลจากรังสีอินฟราเรดของร่างกายได้ซึ่งผลลัพธ์จะแสดงบนจอแสดงผล การตรวจวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมมิเตอร์ดังกล่าวจะเกิดขึ้นภายใน 2-15 วินาที การไม่มีการสัมผัสโดยตรงกับบุคคลถือเป็นข้อได้เปรียบสูงสุดของประเภทนี้ เนื่องจากช่วยให้คุณสามารถวัดอุณหภูมิในสถานการณ์ที่ไม่เสถียรได้ (ผู้ป่วยที่หลับใหล เด็กตามอำเภอใจ ฯลฯ)

จะซื้อเครื่องมือวัดคุณภาพสูงเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ได้ที่ไหน

ควรซื้อเทอร์โมมิเตอร์ซึ่งเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ใช้บ่อยที่สุดที่ร้านขายยาหรือร้านค้าเฉพาะ เช่น ร้านค้าออนไลน์ของสารเคมีรีเอเจนต์ในมอสโก ขายปลีกและขายส่ง Prime Chemicals Group มีความเชี่ยวชาญในการขายสารเคมี อุปกรณ์และเครื่องมือในห้องปฏิบัติการ เครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการ และวัสดุอื่นๆ ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดได้รับการรับรองและเป็นไปตามมาตรฐาน GOST บนเว็บไซต์ของเรา คุณสามารถซื้อเครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการ เครื่องชั่งวิเคราะห์ เครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการอิเล็กทรอนิกส์ เทอร์โมมิเตอร์ และไฮโดรมิเตอร์ ซึ่งเป็นราคาที่สมเหตุสมผลที่สุดในตลาดยาสมัยใหม่

“Prime Chemicals Group” – อุปกรณ์คุณภาพยุโรปที่เชื่อถือได้!

เทอร์โมมิเตอร์ที่ซื้อมาแสดงน้อยกว่า 1.5 องศา (35.1 แทนที่จะเป็น 36.6) จะต้องทำอย่างไรเพื่อเปลี่ยนการสอบเทียบ
อิกอร์, ออมสค์

เรียนอิกอร์ ก่อนอื่น ขอขอบคุณที่เลือกเทอร์โมมิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ของเรา ขออภัย คุณไม่ได้ระบุรุ่นของอุปกรณ์ ดังนั้นฉันจึงไม่สามารถให้ราคาที่แน่นอนจากคู่มือการใช้งานสำหรับรุ่นเฉพาะของคุณได้ ฉันจะใช้คำแนะนำแบบคลาสสิกสำหรับ เครื่องวัดอุณหภูมิอิเล็กทรอนิกส์.

ขั้นแรก ขอกล่าวถึงหลักการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ก่อน แตกต่างจากปรอทแบบคลาสสิกซึ่งมีการระบุอุณหภูมิเนื่องจากปริมาตรของปรอทที่เพิ่มขึ้นเมื่อถูกความร้อน ซึ่งโดยทั่วไปแล้วทำให้ไม่สำคัญว่าจะถืออย่างไร คุณสามารถข้ามมันไว้ใต้แขนได้ซึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงอะไรเลยใน อิเล็กทรอนิกส์ - เซ็นเซอร์อยู่ที่ส่วนท้ายและมีเพียงการให้ความร้อนของส่วนนี้เท่านั้นที่ส่งผลต่ออุณหภูมิ (ความต้านทานของตัวนำเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ) ในส่วนที่เหลือของเทอร์โมมิเตอร์เฉพาะสายไฟเท่านั้น ดังนั้นคุณต้องดูวิธีการวัดอุณหภูมิอย่างระมัดระวัง ปลายควรจะ “ติดอยู่ในเนื้อ” เช่น “ติด” ไว้ที่รักแร้อย่างแน่นหนาแล้วใช้มือกดให้แน่น หากหน้าสัมผัสไม่แน่นหรือเซนเซอร์ว่างบางส่วน อุณหภูมิจะลดลง

ต่อไป. คำแนะนำระบุว่า " บี๊บไม่ใช่สัญญาณเสร็จสิ้นการวัด ซึ่งหมายความว่าอุณหภูมิของคุณเพิ่มขึ้นแต่เพียงเล็กน้อยเท่านั้น เราขอแนะนำให้ถือเทอร์โมมิเตอร์ไว้หลังสัญญาณอีกสองสามวินาที" ถ้าเราแปลสิ่งนี้เป็นภาษาง่ายๆ หลังจากที่เทอร์โมมิเตอร์ส่งเสียงบี๊บแล้ว คุณต้องถอดออก ดูอุณหภูมิ ค้างไว้ (เพื่อความแน่ใจอีกนาทีหนึ่ง) แล้วดูตัวชี้วัดแล้วจำความแตกต่าง แล้วบวกส่วนต่างนี้เข้าในการวัด ช่วงต่อเวลาพิเศษไม่ต้องรอ. โดยปกติความแตกต่างคือ 0.3-0.4 องศา แต่ครั้งแรกที่คุณต้องตรวจสอบ

ดังนั้นเทคนิคการวัดที่ไม่ถูกต้องและการถอดเทอร์โมมิเตอร์ออกก่อนกำหนดอาจทำให้เกิด "ข้อผิดพลาด" ได้ 1.5 องศา แต่เมื่อไร การใช้งานที่ถูกต้องจะไม่มีปัญหาใดๆ

หากคุณสงสัยในความแม่นยำของการอ่านเทอร์โมมิเตอร์ มีการทดสอบง่ายๆ ที่น่าอัศจรรย์ - เทแก้ว น้ำอุ่นอุณหภูมิร่างกายโดยประมาณ หรือ อาบน้ำร้อน- วางปรอทและปลายเทอร์โมมิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ไว้ตรงนั้น ข้อมูลจะเหมือนกันหลังจากผ่านไป 3 นาที นี่จะทำให้คุณมีโอกาสตัดสินว่าเทอร์โมมิเตอร์ทำงานได้ดีแค่ไหน หากการทดสอบนี้แสดงว่ามีปัญหากับเทอร์โมมิเตอร์ ให้ติดต่อ ศูนย์บริการ- ฉันแน่ใจว่าพวกเขาสามารถช่วยคุณได้

ทั้งหมดนี้ใช้ได้กับเทอร์โมมิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แบบคลาสสิก หากคุณมีเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดก็ควรเขียนไว้ ฉันจะบอกวิธีบำรุงรักษาและวัดผลด้วยอุปกรณ์นี้อย่างเหมาะสม ฉันมั่นใจว่าทุกปัญหาสามารถแก้ไขได้



หากคุณสังเกตเห็นข้อผิดพลาด ให้เลือกส่วนของข้อความแล้วกด Ctrl+Enter
แบ่งปัน:
คำแนะนำในการก่อสร้างและปรับปรุง