Referaat termomeetrite ajaloost, kasutamisest, töötamisest (0)

Tallinna Nõmme Gümnaasium
Termomeeter
Referaat
Koostaja :
Juhendaja :
Tallinn 2008
Sisukord
Sisukord...............................................................................................................................2
Sissejuhatus..........................................................................................................................3
Ajalugu.................................................................................................................................3
Bimetalltermomeeter ............................................................................................................4
Manomeetriline termomeeter ...............................................................................................4
Vedeliktermomeetrid...........................................................................................................4
Farenheiti skaala..................................................................................................................5
Réaumuri skaala ..................................................................................................................6
Celsiuse skaala.....................................................................................................................6
Kelvini skaala.......................................................................................................................7
Rankini skaala......................................................................................................................8
Temperatuuriskaalade omavahelised seosed ……………………………………………..8
Vee keemistemperatuurid erinevatel skaaladel normaaltingimustes……………………...8
Kasutatud allikad ................................................................................................................9
Sissejuhatus
Termomeeter on mõõteriist, millega mõõdetakse gaaside, vedelike, elusorganismide ja tahkete ainete temperatuuri. Temperatuuri mõõtmiseks peab termomeeter olema viidud mõõdetava objektiga soojuslikku kontakti.
Termomeetreid eristatakse nii ehituse kui temperatuuri mõõtmise tehnika poolest. Termomeetreid liigitatakse järgmiselt: klaastermomeetrid (ehk kraadiklaasid ehk vedeliktermomeetrid), manomeetrilised termomeetrid , dilatomeetrilised termomeetrid ja termoelektrilised termomeetrid.
Sõna võttis prantsuskeelsena (thermometre, praeguses kirjaviisis thermomètre) 1624 kasutusele Jean Leuréchon. Ta moodustas need vanakreeka sõnadest thermos “soe” ja metron “mõõt” pärinevatest koostisosadest .
Ajalugu
On teada, et õhutemperatuuri erinevusi mõõtis õhktermoskoobiga 4. saj. e.m.a. Philo Bütsantsist ja 3. saj. e.m.a. ehitas Ctesibius vedelik-termoskoobi. Galileo Galilei ehitas oma temperatuuri mõõtmise seadme umbes 1597. aastal. Sellel ajal nimetati seda seadet õhk-termoskoobiks. 1611 aastal kalibreeris Galilei termoskoobi Sanctorius, võttes miinimumpunktiks lume sulamise ja maksimumiks küünla leegi temperatuuri. Esimesed teated vesitermomeetrist pärinevad aastast 1632, mis on Jan Rey vedeliktermobaromeeter. Alkohol- ehk piiritustermomeetri valmistas 1650 . aastal Toskaana hertsog Ferdinand II. Elavhõbetermomeeter on olemas 1657. aastast. 1672 valmistas Hubini elavhõbe-vasknitraat termomeetri. 1695 . aastal katsetas Guillaume Amontonsi oma kolme vedeliku termomeeterit. 1701. aastal fikseeris taanlane Ole Christensen Rømer termomeetri reeperpunktid, milleks on vee keemine , mis võrdub 60 ühikuga, ja vee külmumine, mis on võrdne -75 ühikuga. /1/
Termomeeter
Bimetalltermomeeter
Dilatomeetriline termomeeter ehk bimetalltermomeeter koosneb kahest erineva joonpaisumisega metallvardast ehk termobimetallist, ülekandemehhanismist, osutist ja temperatuuriskaalast. Erineva joonpaisumisteguri tõttu muudab bimetall temperatuuri muutudes oma kuju ning liigutab ülekandemehhanismi abil osutit. /1/
Manomeetriline termomeeter
Manomeetriline termomeeter koosneb kinnisest süsteemist, mille põhiosadeks on termoballoon, ühendustorustik, mille pikkus ei ole määratletud, ja temperatuuri ühikutesse gradueeritud skaalaga manomeeter. Manomeetriga mõõdetakse süsteemi täiteainega, milleks võib olla gaas , vedelik või aur, toimuvaid rõhu muutusi. Termomeetri suletud ruumis oleva jääva ruumala korral on rõhu muutus sõltuvuses ainult mõõtekohas toimuvast välistemperatuuri muutusest. Eriti täpsete mõõtmiste puhul kasutatakse täiteaineks gaasi. Manomeetriliste termomeetrite mõõtepiirkond on 0 °C – +300 °C. /1/
Vedeliktermomeeter
Vedeliktermomeeter koosneb vedeliku mahutist ja selle külge joodetud ühtlase siseläbimõõduga peenikesest paisumistorust. Paisuva ainena kasutatakse sageli elavhõbedat, piiritust või toluooli .
Vedeliku ruumala muutumisel ehk termomeetri soojenemisel või jahtumisel vedelikusamba pikkus paisumistorus muutub. Mida mahukam on mahuti ja peenem paisumistoru, seda pikem on termomeetri skaalal 1 kraad . Meditsiinilise termomeetri paisumistoru on juuspeenike ja selle skaalajaotise vahe on 0,1 kraadi. /2/

Fahrenheit skaala

Ameerikas on praegu laialdlaselt kasutusel Fahrenheiti skaala. Gabriel Daniel . Farenheit oli Saksa füüsik, kes valmistas oma elavhõbeda termomeetri aastatel 1714 - 1715. Farenheit võttis oma skaala 0-punktiks lume ja salmiaagi segu temperatuuri (0 kraadi F) ning teiseks püsipunktiks inimese normaalse kehatemperatuuri. (s. o. 96 kraadi F). Farenheiti skaala järgi on jää sulamistemperatuur 32 kraadi F ja vee keemistemperatuur 212 kraadi F, seega vahe on 180 kraadi F. /3/

Gabriel Daniel Farenheit ja tema termomeeter

Reaumur´i skaala
Prantsuse füüsik ja zooloog René Antoine Ferchault Reaumur valmistas 1730 piiritustermomeetri, milles jää sulamispunkti ja vee keemispunkti vahemaa oli jaotatud 80 võrdseks osaks nn. Reaumur´i kraadiks (tähis ˚R)./4/
René Antoine Ferchault Reaumur
Celsiuse skaala
Celsiuse skaala on nime saanud Rootsi füüsiku ja astronoomi Anders Celsiuse jägi. 1742 . aastal võttis ta kasutusele soojuspaisumisel põhineva termomeetri, mille skaala on jaotatud kraadideks ja neid kraade tähistatakse sübmboliga °C.Celsiuse poolt leiutatud skaalaga termomeetril oli vee keemispunkt võetud 0 kraadiks ja jää sulamispunkt oli -100 kraadi. Nende punktide vahe oli jaotatud 100 võrdseks osaks. Kuna sellise skaalaga termomeetrit oli praktikas ebamugav kasutada, keeras Karl Linne 1745. aastal selle termomeetri skaala ringi, võttes jää sulamistemperatuuri võrdseks 0 kraadiga ja vee keemispunkti +100 kraadiga. Sellest termomeetrist sai kõige enim kasutatava skaalaga termomeeter. /5/
Anders Celsius

Kelvini skaala

Kelvini skaala ehk absoluutne temperatuuriskaala võttis kasutusele 1851 . aastal inglise füüsik William Thomson ( lord Kelvin ). Absoluutse temperatuuriskaala alguspunktiks on absoluutne nullpunkt ja selle temperatuuriskaala järgi võib temperatuur olla ainult positiivne. Kelvin on SI-süsteemi põhiühik temperatuuri mõõtmiseks ja mõõtühiku sümboliks on K. 1 kelvin on umbes 1/273,16 vee kolmikpunkti termodünaamilisest temperatuurist. Üks kelvini on võrdne ühe rahvusvahelise temperatuuri skaala Celsiuse kraadiga mille sümboliks °C. Enne Kaalude ja Mõõtude VIII peakonverentsi 1967. aastal kasutati kelvini kraadi ees ka temperatuuri tähist °K. /6/

William Thomson Kelvin ja tema termomeeter

Rankine 'i skaala

Rankine'i skaala on šoti füüsiku William John Macquorn Rankine'i poolt 1859 . aastal kasutusele võetud termodünaamiline temperatuuriskaala, mis kasutab sama jaotust nagu Fahrenheiti skaala, kuid Rankine'i skaala nullpunkt on ühtlasi absoluutseks nullpunktiks ja ühtib Kelvini skaala nullpunktiga./7/
William John Macquorn Rankine
Temperatuuriskaalade omavahelised seosed
1 °C *(9/5) + 32 = 1 °F
1 °C = K - 273,15
1 °C = 5/9 °R − 273,15
1 °C = 0,8 °Re
Vee keemistemperatuurid erinevatel skaaladel normaaltingimustes

• Kelvini skaalal 373,1 K,
  
• Celsiuse skaalal 100 °C,
  
• Fahrenheiti skaalal 212 °F
  
• Réaumuri skaalal 80 °R
  

Kasutatud allikad
1. http://et.wikipedia.org/wiki/Termomeeter
2. E. Pärtel, J. Lõhmus Füüsika õpik IX klassile, lk 17
3. http://www.va.ttu.ee/~erkie/ilm.html
4. Eesti Entsüklopeedia 8. kd
5. http://et.wikipedia.org/wiki/Celsiuse_skaala
6. http://et.wikipedia.org/wiki/Kelvini_skaala
7. http://et.wikipedia.org/wiki/Rankine%27i_skaala
9