Bela tehnika

Kakšna je idealna temperatura hladilnika?

V največ gospodinjstvih se večino živil hrani v napravi, ki jo imenujemo hladilnik. Ta je sestavljen iz toplotne črpalke in toplotno izoliranega prostora. S pomočjo toplotne črpalke se notranjost, ki jo vsebuje hladilnik, ohlaja na temperaturo, ki mora biti nižja od prostora, v katerem se hladilnik nahaja. Pri dovolj nizkih stopinjah hladilnik znižuje stopnjo razmnoževanja… Read More

Termometer je naprava za merjenje temperature ali temperaturnega gradienta. Termometer ima dva pomembna elementa, in to sta: (1) temperaturni senzor (npr. bučka živosrebrnega termometra), ki reagira na različne temperature, ta reakcija pa se pokaže na (2) številčni skali, na kateri lahko odčitamo izmerjeno temperaturo oz. reakcijo temperaturnega senzorja.

Obstajajo različni principi, po katerih različni termometri delujejo. Termometer lahko deluje na princip toplotne širitve trdnih snovi ali tako, da se spreminja tlak plina za ogrevanje ali hlajenje. Obstaja pa tudi termometer, ki omogoča merjenje temperature brez dotika in deluje na principu sevanja ter s tem meri infrardečo energijo, ki jo merjeni objekt oddaja.

Termometer se uporablja pri vremenskih napovedih, v medicini za merjenje telesne temperature ljudi idr., pri znanstvenih raziskavah in pogosto tudi v industriji v različne namene, predvsem pa za urejanje in nadzor različnih procesov.

Termometer so uporabljali starogrški zdravilci in filozofi že pred 2.000 leti. Seveda njihov ni bil tako dovršen, kot ga poznamo danes. Izum termometra je bil pripisan različnim osebam, in sicer so to Galileo Galilei, Robert Fludd, Santorio Santorio in Cornelis Debbel. Termometra pa ne moremo šteti, kot en sam izum, temveč se je skozi čas razvijal in dopolnjeval in še vedno se. Bizantinski Philo in Heron iz Aleksandrije sta že odkrila, da se nekatere snovi, predvsem zrak, širijo in krčijo ter sta to opisala s pomočjo demonstracije, pri kateri sta uporabila z ene strani zaprto cev, ki je bila delno napolnjena z zrakom, drugi odprti konec pa je bil v posodi z vodo, pri čemer je širjenje in krčenje zraka povzročilo, da se je balonček zraka premikal po cevi.

Tak način je bil kasneje uporabljen za prikaz toplejšega in hladnejšega zraka s cevjo, v kateri je bil nivo vode kontroliran s širjenjem in krčenjem plina. Tak termometer je bil razvit s strani več evropskih znanstvenikov v 16. in 17. stoletju, pri katerih je prednjačil Galileo Galilei. Glavni rezultat njihovih raziskav je bil, da je učinek zanesljiv in takrat so termometer poimenovali termoskop, ker je odražal spremembe temperature. Razlika med takratnim termoskopom in današnjim termometrom je v tem, da ima termometer merilno lestvico. Tako da je bil Galileo izumitelj termoskopa in ne termometra.

Prva uradna objava termoskopa je bila objavljena 1.617 leta s strani Giuseppe-ja Biancani-ja. Francesco Sagredo je bil prvi, ki je na termoskop namestil merilno skalo, in sicer mu je to uspelo nekje med leti 1.611 in 1.613. Robert Fludd pa je leta 1.638 kot prvi predstavil termometer z merilno skalo. To je bila vertikalna cev, ki je bila na vrhu zaprta in je vsebovala balonček zraka. Spodnji del je imela odprt in vtaknjen v posodo z vodo. Nivo vode v cevi je bil nadzorovan s širjenjem in krčenjem zraka, kar danes imenujemo zračni termometer.

Beseda termometer (v francoščini) se je prvič pojavila leta 1.624 v La Recreation Mathematique, in sicer jo je objavil J. Leurechon, ki je opisal termometer z merilno skalo do 8 stopinj. Beseda termometer izvira iz grške besed thermos, kar pomeni vroče in metron, kar pomeni meritev. Do sedaj opisani termometri oz. termoskopi, niso bili popolni, saj so bili istočasno tudi barometri, ker so bili občutljivi na zračni tlak. Približno leta 1.654 pa je Ferdinando II de Medici, veliki vojvoda Toskane, naredil zaprto cev, ki je bila delno polnjena z alkoholom namesto z vodo in zato ni bil več odvisen od širjenja in krčenja zraka, ampak od krčenja in širjenja tekočine.

Mnogi znanstveniki so nato eksperimentirali z različnimi tekočinami in modeli termometrov, vendar pa je bil vsak termometer unikaten, saj še ni bilo standardne merilne skale. Leta 1665 je Christiaan Huygens predlagal uporabo točk, ki jih povzroča taljenje in vrenje vode kot merilni standard. Leta 1.694 je Carlo Renaldini predlagal uporabo teh točk za univerzalno merilno skalo, Isaac Newton pa je leta 1.701 predlagal merilno skalo z 12 stopinjami med tališčem ledu in telesno temperaturo. Končno je leta 1.724 Daniel Gabriel Fahrenheit predstavil temperaturno merilno lestvico, ki se z rahlimi popravki uporablja še danes in se imenuje po njemu. Uspelo mu je zato, ker je termometer kot prvi naredil s pomočjo živega srebra, ki ima visok koeficient raztezanja in zato lahko zagotavlja bolj natančno merilno skalo in večjo ponovljivost enakega rezultata, zaradi česar je bil njegov termometer splošno sprejet in priznan. Leta 1.742 je Anders Celsius predlagal merilno skalo z nič stopinjami na točki vrelišča in 100 stopinjami na točki ledišča vode. Merilna lestvica, ki danes nosi njegovo ime, pa je obratna, torej z nič stopinjami na točki ledišča in 100 stopinjami na točki vrelišča vode.

Danes se uporabljajo tri merilne lestvice, in sicer Celzijeva, Fahrenheit-ova in Kelvinova, pri čemer je 0 stopinj Celzija enako 32 stopinj Fahrenheita in 273,15 stopinj Kelvina ter 100 stopinj Celzija je enako 212 stopinj Fahrenheita in 373,15 stopinj Kelvina.

Leta 1.866 je Sir Thomas Clifford Allbutt izumil klinični termometer, ki izmeri telesno temperaturo v petih minutah, namesto v dotedanjih dvajsetih, leta 1.999 pa je dr. Franceso Pompei kot prvi izumil časovni arterijski termometer, ki s pomočjo temperaturnega senzorja brez dotika človeškega telesa skenira čelo in v približno dveh sekundah izmeri temperaturo ter zagotavlja medicinsko natančno izmero telesne temperature.

Poznamo več različni tipov termometrov, naj naštejem in delno opišem le nekaj najbolj poznanih in uporabnih:
• živosrebrni termometer (deluje na principu širjenja in krčenja živega srebra)
• alkoholni termometer (deluje na principu širjenja in krčenja alkohola)
• plinski termometer (deluje na principu spreminjanja volumna in tlaka plina)
• Galilejev termometer (deluje tako, da je v zaprtem valju čista tekočina in več steklenih balončkov, v katerih je tekočina različnih gostot in barv, ki ob temperaturnih spremembah priplavajo navzgor ali se po steklenem valju spustijo navzdol)
• infrardeči termometer (deluje na principu odčitavanja infrardečih žarkov in je zelo primeren za uporabo v industriji in ker je brez kontaktni, se ga vse bolj uporablja tudi v medicini)
• …

Človeku je zelo pomembno poznati kolikšna je temperatura pri različnih opravilih, tako njegova telesna kot temperatura ozračja in temperatura materialov, s katerimi dela idr. Zato je nujno, da imamo termometer, ki je primeren za merjenje tiste temperature, ki jo v danem momentu želimo izmeriti.

Termometer in njegova raba

Kalorimetrija v vsakdanjem življenju

Bela tehnika

Kakšna je idealna temperatura hladilnika?