Εξαρτάται από ορισμένες περιστάσεις: πόσο μακριά από το πλησιέστερο αστέρι για να πετάξετε; Και τι σημαίνει «δείχνω»; θα περιμενουμε να γινει σταθερη η αναγνωση του με το χρονο? Εάν όχι, πόσος χρόνος χρειάζεται για να γίνει μια ανάγνωση που αλλάζει συνεχώς με την πάροδο του χρόνου; Εάν βρίσκεται εντελώς στο διαστρικό διάστημα, θα κρυώσει με φθίνουσα ταχύτητα ψύξης.

Θυμάμαι πώς, στο πρώτο μου έτος, στα μαθήματα φυσικής, λύναμε απλά προβλήματα όπου εξάγαμε μια συνάρτηση (γραφική παράσταση) της θερμοκρασίας σε σχέση με το χρόνο κάτω από ακριβώς τέτοιες συνθήκες - σε πλήρες κενό, χωρίς άλλες πηγές ακτινοβολίας. Δεν είναι βολικό να γράφεις τύπους εδώ· αν το περιγράψεις, δεν θα κρυώσει γρήγορα (η επιφάνεια είναι μικρή) και αυτή η ταχύτητα θα μειώνεται καθώς ψύχεται (η ενέργεια της θερμικής ακτινοβολίας μειώνεται όσο μειώνεται η θερμοκρασία), αλλά «απόλυτη μηδέν» για το «σφαιρικό» μας θερμόμετρο στο κενό θα είναι ασύμπτωτο - δηλαδή, η θερμοκρασία του θα τείνει στο απόλυτο μηδέν, αλλά δεν θα το φτάσει ποτέ.

Στον πραγματικό χώρο πιθανότατα θα κρυώσει αργά (με ρυθμό που μειώνεται με το χρόνο) έως ότου η απορροφούμενη κοσμική ακτινοβολία (από μακρινά αστέρια κ.λπ.) εξισορροπήσει την εκπεμπόμενη θερμική ακτινοβολία. Υποθέτω ότι δεν θα είναι πολύ μακριά από το απόλυτο μηδέν.

UPD. Ναι, και κάτι ακόμα που ξέχασα αμέσως: σε ένα θερμόμετρο υδραργύρου η ζυγαριά ανεβαίνει μόνο στους 33-35 βαθμούς Κελσίου και όταν κρυώσει πρέπει να "κοτοπουλήσει" γιατί ο υδράργυρος σε αυτό μπορεί εύκολα να είναι σε εκτεταμένη κατάσταση, επομένως είναι πιθανό οι μετρήσεις να παραμείνουν οι ίδιες όπως πριν από την εκτόξευση και ίσως όταν ο υδράργυρος σκληρύνει, να φύγει εντελώς από τον σωλήνα με την κλίμακα και να είναι όλα στη φιάλη κορυφής - δεν θα φαίνεται Οτιδήποτε. Σε κάθε περίπτωση, τέτοιες «αναγνώσεις» δεν θα έχουν καμία σχέση με τη θερμοκρασία.

Θα προσπαθήσω να απαντήσω, ίσως κάτι μου διαφεύγει. Έτσι, η αρχή λειτουργίας των θερμομέτρων υδραργύρου βασίζεται στη διαστολή των ουσιών όταν θερμαίνονται. Στο κάτω μέρος του θερμομέτρου υπάρχει πάντα μια δεξαμενή με υγρό, πάνω από αυτό υπάρχει ένας στενός σωλήνας μέσω του οποίου το υγρό θα ανέβει (ή θα πέσει) όταν αλλάξει ο όγκος. Από όσο καταλαβαίνω το θέμα είναι τι θα δείξει το θερμόμετρο σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας. Έτσι, αν το ανακινήσετε έτσι ώστε όλος ο υδράργυρος να καταλήξει στη δεξαμενή με αδράνεια, τότε θα δείξει ακριβώς όσες μοίρες είναι στην πραγματικότητα. Αλλά πρέπει να θυμόμαστε ότι στα περισσότερα θερμόμετρα υδραργύρου η ανώτερη διαίρεση είναι έως και 50 βαθμούς Κελσίου και το κατώτερο όριο μας περιορίζεται από το σημείο τήξης του υδραργύρου (κάτι σαν -38). Το ερώτημα θα μπορούσε επίσης να στοχεύει στο τι θα δείξει το θερμόμετρο στο κενό. Άρα δεν θα εκραγεί. Υπάρχει ήδη κενό στα θερμόμετρα υδραργύρου. Αυτό γίνεται έτσι ώστε η συσκευή να ανταποκρίνεται στις αλλαγές της θερμοκρασίας ακριβώς στο σημείο που έρχεται σε επαφή με τον κώνο της δεξαμενής. Το θερμός και οι θερμικές κούπες λειτουργούν με την ίδια αρχή· έχουν διπλά τοιχώματα και μεταξύ των τοίχων υπάρχει ένα κενό που δεν μεταφέρει τη θερμότητα. Και η τρίτη εκδοχή της ερώτησης: τι θα δείξει ένα θερμόμετρο στο κενό, το οποίο δεν μεταφέρει θερμότητα. Εδώ πρέπει να λάβετε υπόψη ότι ο κώνος του θερμομέτρου θα θερμανθεί από τις ακτίνες των αστεριών που πέφτουν. Λοιπόν, ή όχι αστέρια. Και οι τρεις ερωτήσεις μπορούν να συνδυαστούν, αλλά όπως και να το δεις, βραχυπρόθεσμα ο υδράργυρος στο θερμόμετρο θα μετατραπεί σε Στερεάς κατάστασης, επειδή τα περισσότερα απόΤο διάστημα έχει θερμοκρασία πολύ χαμηλότερη από -38.

Θα συνεχίσει να δείχνει τη θερμοκρασία του σημείου από το οποίο "πετάχτηκε". ΣΕ απώτερο διάστηματο κενό είναι ένας πολύ καλός μονωτήρας θερμότητας. Και αν αυτό το θερμόμετρο επιπλέει κοντά σε κάποιο αστέρι (για παράδειγμα, σε χαμηλή τροχιά στη Γη), θα αρχίσει ακόμη και να θερμαίνεται. Και μάλλον κάποια στιγμή θα σκάσει.

Το πιθανότερο είναι να σκιστεί σε κομμάτια λόγω του οξυγόνου που περιέχεται στο περίβλημα.

Αλλά αν φανταστούμε ότι έχουμε ένα «άφθαρτο» θερμόμετρο, τότε όλα εξαρτώνται από το πού θα το πετάξουμε - αν το ρίξουμε στην ηλιόλουστη πλευρά (ας πούμε, μέσα στους πρώτους πλανήτες ηλιακό σύστημα), τότε θα δείξει αρκετά υψηλή θερμοκρασίαπερίπου 107 βαθμοί Κελσίου (αυτή είναι η θερμοκρασία της «ημερήσιας» επιφάνειας της Σελήνης) και όσο πιο κοντά στον Ήλιο, τόσο υψηλότερη. Διαφορετικά, η άφθαρτη συσκευή μας θα δείξει περίπου μείον 39 μοίρες (αν υπάρχει τέτοια κλίμακα) - αυτή είναι η θερμοκρασία κρυστάλλωσης του υδραργύρου.

Υπάρχει μεγάλη έρευνα για διάφορα κοσμικά φαινόμενα που επηρεάζουν τη θερμοκρασία στο διάστημα. Χωρίς να μπω σε λεπτομέρειες, η θερμοκρασία ποικίλλει, αλλά πλησιάζει το απόλυτο μηδέν (μείον 273 βαθμοί Κελσίου). Αλλά κοντά στον Ήλιο η θερμοκρασία είναι φυσικά υψηλότερη. Για παράδειγμα, στην παραπάνω Σελήνη, "τη νύχτα" είναι περίπου μείον 125 μοίρες.

αλλά η μέθοδος κατασκευής τέτοιων θερμομέτρων αποκλείει θεμελιωδώς την πιθανότητα παρουσίας οξυγόνου μέσα στον σωλήνα υδραργύρου. Και μπορείτε να το σφυρίσετε στο εξωτερικό κέλυφος. Επιπλέον, αξίζει να θυμηθούμε γιατί πρέπει να "τινάξουμε" ένα θερμόμετρο υδραργύρου πριν από τη χρήση - ο υγρός υδράργυρος μπορεί να είναι σε "τεντωμένη" κατάσταση. Οπότε από απλή ψύξη, αν δεν το «επαναφέρει» κανείς, δεν θα αλλάξουν οι «ενδείξεις», αλλά δεν θα φαίνεται ούτε η θερμοκρασία.

Απάντηση

Σχόλιο

Το αγορασμένο θερμόμετρο δείχνει 1,5 βαθμούς λιγότερο (35,1 αντί για 36,6), τι μπορεί να γίνει για να αλλάξει η βαθμονόμηση;
Ιγκόρ, Ομσκ

Αγαπητέ Igor, καταρχάς, σας ευχαριστούμε που επιλέξατε το ηλεκτρονικό μας θερμόμετρο. Δυστυχώς, δεν υποδείξατε το μοντέλο της συσκευής, επομένως δεν μπορώ να σας δώσω ακριβή εισαγωγικάαπό το εγχειρίδιο οδηγιών για το συγκεκριμένο μοντέλο σας. Θα εκμεταλλευτώ κλασικές οδηγίεςγια ηλεκτρονικό θερμόμετρο.

Πρώτα, λίγα λόγια για την αρχή λειτουργίας ενός ηλεκτρονικού θερμομέτρου. Σε αντίθεση με τον κλασικό υδράργυρο, όπου η θερμοκρασία υποδεικνύεται λόγω αύξησης του όγκου του υδραργύρου όταν θερμαίνεται, ο οποίος σε μεγάλο βαθμόκαθιστά ασήμαντο πώς κρατιέται, μπορείτε ακόμη και να το περάσετε κάτω από το μπράτσο, δεν θα αλλάξει τίποτα, στα ηλεκτρονικά - ο αισθητήρας βρίσκεται στο άκρο και μόνο η θέρμανση αυτού του τμήματος επηρεάζει τη θερμοκρασία (η αντίσταση του αγωγού αλλάζει ανάλογα με τη θερμοκρασία) στο υπόλοιπο θερμόμετρο υπάρχουν μόνο καλώδια. Επομένως, πρέπει να κοιτάξετε πολύ προσεκτικά τον τρόπο μέτρησης της θερμοκρασίας. Η άκρη πρέπει να «κολλήσει στο κρέας» δηλ. «κολλήστε» σταθερά στη μασχάλη και πιέστε σταθερά με το χέρι σας. Εάν η επαφή δεν είναι σφιχτή ή ο αισθητήρας είναι μερικώς ελεύθερος, η θερμοκρασία θα είναι χαμηλότερη.

Περαιτέρω. Οι οδηγίες αναφέρουν ότι " Ηχητικό σήμαδεν είναι σήμα ολοκλήρωσης της μέτρησης. Αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία σας αυξάνεται, αλλά μόνο ελαφρά. Συνιστούμε να κρατάτε το θερμόμετρο μετά το σήμα για μερικά ακόμη δευτερόλεπτα." Αν το μεταφράσουμε σε απλή γλώσσα, τότε αφού το θερμόμετρο ηχήσει πρέπει να το βγάλετε, να κοιτάξετε τη θερμοκρασία, να το κρατήσετε (για να είστε σίγουροι για άλλο ένα λεπτό) μετά κοιτάξτε τους δείκτες και θυμηθείτε τη διαφορά .Και στο μέλλον προσθέστε αυτή τη διαφορά στη μέτρηση για να μην περιμένετε επιπλέον χρόνο.Συνήθως η διαφορά είναι 0,3-0,4 μοίρες.Αλλά την πρώτη φορά πρέπει να το ελέγξετε.

Έτσι, μια λανθασμένη τεχνική μέτρησης και η έγκαιρη αφαίρεση του θερμομέτρου μπορεί να δώσει «σφάλμα» 1,5 μοιρών. Αλλά όταν σωστή χρήσηδεν θα υπάρξουν προβλήματα.

Εάν αμφιβάλλετε για την ακρίβεια της ένδειξης του θερμομέτρου, υπάρχει μια φανταστικά απλή δοκιμή - ρίξτε ένα ποτήρι ζεστό νερό περίπου στη θερμοκρασία του σώματος. Ή ένα ζεστό μπάνιο. Τοποθετήστε εκεί τον υδράργυρο και την άκρη ενός ηλεκτρονικού θερμομέτρου. Τα δεδομένα θα είναι τα ίδια μετά από 3 λεπτά. Αυτό θα σας δώσει την ευκαιρία να κρίνετε πόσο καλά λειτουργεί το θερμόμετρο. Εάν αυτή η δοκιμή δείξει ότι υπάρχουν προβλήματα με το θερμόμετρο, επικοινωνήστε κέντρο εξυπηρέτησης. Είμαι σίγουρος ότι μπορούν να σε βοηθήσουν.

Όλα αυτά ισχύουν για το κλασικό ηλεκτρονικό θερμόμετρο. Εάν έχετε ένα υπέρυθρο θερμόμετρο, τότε γράψτε. Θα σας πω πώς να συντηρείτε και να μετράτε σωστά με αυτήν τη συσκευή. Είμαι σίγουρος ότι όλα τα προβλήματα μπορούν να λυθούν.

Η ιστορία της δημιουργίας του θερμομέτρου ξεκινά πριν από πολλά χρόνια. Οι άνθρωποι πάντα ήθελαν να έχουν μια συσκευή που τους επιτρέπει να μετρούν την ποσότητα θέρμανσης ή ψύξης ενός συγκεκριμένου αντικειμένου. Αυτή η ευκαιρία προέκυψε το 1592, όταν ο Galileo σχεδίασε το πρώτο όργανο που κατέστησε δυνατό τον προσδιορισμό των μεταβολών της θερμοκρασίας. Αυτή η συσκευή, που αποτελείται από γυάλινη μπάλακαι ο σωλήνας που ήταν κολλημένος σε αυτό ονομαζόταν θερμοσκόπιο. Το άκρο του σωλήνα τοποθετήθηκε σε ένα δοχείο με νερό και η μπάλα θερμάνθηκε. Όταν σταμάτησε η θέρμανση, η πίεση στο εσωτερικό της μπάλας έπεσε και το νερό ανέβηκε μέσω του σωλήνα υπό την επίδραση του ατμοσφαιρική πίεση. Καθώς η θερμοκρασία αυξανόταν, συνέβη η αντίστροφη διαδικασία και η στάθμη του νερού στο σωλήνα μειώθηκε. Η συσκευή δεν είχε ζυγαριά και ακριβείς τιμέςΉταν αδύνατο να προσδιοριστεί η θερμοκρασία από αυτό. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες της Φλωρεντίας εξάλειψαν αυτό το μειονέκτημα, με αποτέλεσμα οι μετρήσεις να γίνουν πιο ακριβείς. Έτσι δημιουργήθηκε το πρωτότυπο του πρώτου θερμομέτρου.

Στις αρχές του επόμενου αιώνα, ο διάσημος επιστήμονας της Φλωρεντίας, μαθητής του Γαλιλαίου, Evangelista Torricelli, εφηύρε ένα θερμόμετρο αλκοόλης. Όπως όλοι γνωρίζουμε καλά, η μπάλα μέσα σε αυτό βρίσκεται κάτω από έναν γυάλινο σωλήνα και αντί για νερό χρησιμοποιείται αλκοόλ. Οι ενδείξεις αυτής της συσκευής δεν εξαρτώνται από την ατμοσφαιρική πίεση.

Εφεύρεση του πρώτου θερμόμετρο υδραργύρουΔ.Γ. Το Fahrenheit χρονολογείται από το 1714. Πήρε 32 βαθμούς ως το χαμηλότερο σημείο του σάλι του - που αντιστοιχούσε στη θερμοκρασία παγώματος αλατούχο διάλυμα, και για το πάνω - 2120 - το σημείο βρασμού του νερού. Η κλίμακα Φαρενάιτ εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στις Ηνωμένες Πολιτείες σήμερα.

Το 1730, ο Γάλλος επιστήμονας R.A. Ο Reaumur πρότεινε μια κλίμακα στην οποία τα ακραία σημεία ήταν οι θερμοκρασίες βρασμού και πήξης του νερού και το σημείο πήξης του νερού λήφθηκε ως 0 βαθμούς στην κλίμακα Reaumur και το σημείο βρασμού ως 80 βαθμοί. Επί του παρόντος, η κλίμακα Reaumur πρακτικά δεν χρησιμοποιείται.

28 χρόνια αργότερα, ο Σουηδός ερευνητής A. Celsius ανέπτυξε τη δική του κλίμακα, όπου οι θερμοκρασίες βρασμού και πήξης του νερού λήφθηκαν ως ακραία σημεία, όπως στην κλίμακα Reaumur, αλλά το διάστημα μεταξύ τους διαιρέθηκε όχι με 80, αλλά με 100 μοίρες, και αρχικά η διαβάθμιση ήταν από πάνω προς τα κάτω, δηλαδή το σημείο βρασμού του νερού λήφθηκε ως μηδέν και το σημείο πήξης του νερού ως εκατό βαθμοί. Η ταλαιπωρία μιας τέτοιας διαίρεσης έγινε σύντομα προφανής, και στη συνέχεια ο Stremmer και ο Linnaeus αντάλλαξαν τα ακραία σημεία της ζυγαριάς, δίνοντάς του την εμφάνιση που γνωρίζουμε.

Στα μέσα του 19ου αιώνα, ο Βρετανός επιστήμονας William Thomson, γνωστός ως Lord Kelvin, πρότεινε μια κλίμακα θερμοκρασίας της οποίας το χαμηλότερο σημείο ήταν -273,15 0C - απόλυτο μηδέν, σε αυτή την τιμή δεν υπάρχει κίνηση μορίων.

Έτσι μπορούμε να περιγράψουμε εν συντομία την ιστορία της δημιουργίας του θερμόμετρου και της κλίμακας θερμοκρασίας. Επί του παρόντος, τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα θερμόμετρα είναι η κλίμακα Κελσίου, η κλίμακα Φαρενάιτ εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στις Ηνωμένες Πολιτείες και η κλίμακα Κέλβιν είναι η πιο δημοφιλής στην επιστήμη.

Σήμερα, υπάρχουν πολλά σχέδια θερμομέτρων και συσκευών μέτρησης θερμοκρασίας, βασισμένα σε διάφορα φυσικές ιδιότητεςκαι χρησιμοποιείται ευρέως στην καθημερινή ζωή, την επιστήμη και την παραγωγή.

Πιθανώς, ο καθένας από εμάς έχει αντιμετωπίσει μια κατάσταση όπου η μέτρηση μιας αυξημένης θερμοκρασίας λόγω ασθένειας δίνει μάλλον διφορούμενα αποτελέσματα: είτε οι ενδείξεις του θερμομέτρου είναι πολύ υψηλές, ενώ η κατάσταση της υγείας δεν φαίνεται τόσο κακή, είτε, αντίθετα, υποψιαζόμαστε το θερμόμετρο της υποβάθμισης της σοβαρότητας της κατάστασης .

Τα πράγματα μπορεί να γίνουν ακόμη πιο μπερδεμένα όταν μετράτε τη θερμοκρασία με περισσότερους από έναν τύπους θερμομέτρων: θερμόμετρο υδραργύρου, ηλεκτρονικό θερμόμετρο ή θερμόμετρο υπερύθρων (ονομάζεται επίσης ηλεκτρονικό θερμόμετρο χωρίς επαφή).

Στις οδηγίες που παρέχονται με τα θερμόμετρα, μπορείτε να βρείτε πληροφορίες ότι το σφάλμα υδραργύρου και ηλεκτρονικών θερμομέτρων είναι 0,1 °C και για τα υπέρυθρα θερμόμετρα είναι λίγο περισσότερο - 0,2-0,3 °C. Ωστόσο, μπορείτε επίσης να συναντήσετε κριτικές από ανθρώπους που γράφουν: το σφάλμα ενός ηλεκτρονικού θερμομέτρου μερικές φορές φτάνει τους 0,5 °C. Το τμήμα επιστήμης αποφάσισε να καταλάβει εάν ένα θερμόμετρο υδραργύρου, η αρχή λειτουργίας του οποίου βασίζεται στη θερμική διαστολή του υδραργύρου, είναι πραγματικά το πιο ακριβές και επίσης να κατανοήσει πώς να χρησιμοποιείτε σωστά ηλεκτρονικά όργανα για τη μέτρηση της θερμοκρασίας επικοινωνώντας με έναν ειδικό και διεξάγει το δικό του πείραμα.

Ειδικός

Ο Vladimir Sedykh απάντησε στις ερωτήσεις, εμπορικός διευθυντής μιας από τις εταιρείες παραγωγής θερμόμετρων .

— Είναι δυνατόν να πούμε ότι τα θερμόμετρα υδραργύρου είναι πιο ακριβή από τα ηλεκτρονικά;

- Οχι. Τα ηλεκτρονικά θερμόμετρα δεν διαφέρουν σε ακρίβεια από τα θερμόμετρα υδραργύρου: το σφάλμα μέτρησης και των δύο θερμομέτρων είναι 0,1°C. Το πρόβλημα με τα ηλεκτρονικά θερμόμετρα είναι ότι για την αποτελεσματική μέτρηση της θερμοκρασίας, το θερμόμετρο πρέπει να εφαρμόζει πολύ σφιχτά στην επιφάνεια του σώματος, επομένως συνιστάται η χρήση του στα στοματικά ή πρωκτικά ανοίγματα.

Σχεδόν όλα τα ηλεκτρονικά θερμόμετρα έχουν σχεδιαστεί για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του ανθρώπινου σώματος με στοματικές ή πρωκτικές μεθόδους, αλλά στη Ρωσία αυτή η μέθοδος μέτρησης δεν είναι δημοφιλής.

Όταν χρησιμοποιείτε ηλεκτρονικά θερμόμετρα, είναι πολύ σημαντικό να παρατηρείτε σωστή στιγμήΜετρήσεις. Οι οδηγίες συχνά γράφουν: χρόνος μέτρησης - 10 δευτερόλεπτα. Αλλά πρέπει να το κρατήσετε για τουλάχιστον 5 λεπτά. Συνήθως, όταν το θερμόμετρο κάνει την πρώτη ένδειξη, κάνει ένα χαρακτηριστικό τρίξιμο. Μετά από αυτό το τρίξιμο, είναι καλύτερα να το κρατήσετε για μερικά λεπτά ακόμα.

- Αλλα αν ηλεκτρονική συσκευήανιχνεύει τη θερμοκρασία σχεδόν αμέσως, γιατί να τη διατηρήσουμε για αρκετά λεπτά;

— Ο υδράργυρος και τα ηλεκτρονικά θερμόμετρα αφαιρούνται διαφορετικές θερμοκρασίες: δείχνει υδράργυρος μέγιστη θερμοκρασίαγια ορισμένο χρονικό διάστημα. (Δηλαδή, αν το κρατήσετε για πέντε λεπτά, θα δείξει τη μέγιστη θερμοκρασία που είχατε κατά τη διάρκεια αυτών των πέντε λεπτών.) Ένα ηλεκτρονικό θερμόμετρο παίρνει τη θερμοκρασία σε λίγα δευτερόλεπτα και πρέπει να το κρατήσετε για αρκετά λεπτά, ώστε να υπολογίζει τον μέσο όρο της τιμής που προκύπτει. Αξίζει να θυμάστε ότι η θερμοκρασία του σώματος οποιουδήποτε ατόμου μπορεί να κυμαίνεται αρκετά ακόμη και μέσα σε ένα λεπτό. μεγάλες αξίες- έως 1°C.

— Υπάρχει κάτι άλλο που μπορεί να επηρεάσει την ακρίβεια των δεδομένων που λαμβάνονται με χρήση ηλεκτρονικών συσκευών;

— Η λειτουργία των ηλεκτρονικών θερμομέτρων επηρεάζεται από έναν άλλο παράγοντα - την πτώση τάσης στις μπαταρίες. Κατά κανόνα, όλες οι μπαταρίες διαρκούν κατά μέσο όρο περίπου δύο χρόνια· εάν δεν αλλάξετε την μπαταρία εγκαίρως, το θερμόμετρο θα αρχίσει να "ψέματα". Όπως σχεδόν όλοι όργανα μέτρησης(για παράδειγμα, τονόμετρα), τα θερμόμετρα έχουν ένα διάστημα βαθμονόμησης, συνήθως ένα έως δύο χρόνια. Αλλά ένα γυάλινο θερμόμετρο δεν ελέγχεται σε όλη τη διάρκεια ζωής του! Επομένως, όλα τα ηλεκτρονικά θερμόμετρα πρέπει να ελέγχονται τουλάχιστον μία φορά το χρόνο, για ορισμένα προϊόντα - μία φορά κάθε δύο χρόνια. Αυτό πρέπει να αναφέρεται στο τεχνικό διαβατήριοπροϊόντα. Οι κατασκευαστές γράφουν συνήθως: η εγγύηση στο θερμόμετρο είναι τόσα χρόνια. Αλλά αν διαβάσετε προσεκτικά τις οδηγίες, θα λέει:

Για να διατηρηθεί αυτή η εγγύηση και η συσκευή να δείχνει την ακριβή θερμοκρασία κατά τη διάρκεια της περιόδου εγγύησης, πρέπει να μεταφέρεται τακτικά είτε στο κέντρο σέρβις του κατασκευαστή είτε απλώς στη μετρολογική υπηρεσία.

Το κόστος δοκιμής, ή μάλλον επαλήθευσης (μετρολογικός όρος), ενός ηλεκτρονικού θερμομέτρου μπορεί να φτάσει έως και 1 χιλιάδες ρούβλια.

— Τι πλεονεκτήματα έχει ένα γυάλινο θερμόμετρο σε σχέση με ένα ηλεκτρονικό;

- Σε αντίθεση με ένα ηλεκτρονικό θερμόμετρο, η διάρκεια ζωής ενός γυάλινου θερμομέτρου δεν είναι περιορισμένη - φυσικά, ελλείψει μηχανική βλάβη. Αν το χρησιμοποιήσετε προσεκτικά, θα χρησιμεύσει, θα έλεγε κανείς, για πάντα. Η ακρίβεια του θερμομέτρου δεν αλλάζει με τα χρόνια, είναι σφραγισμένο, αδιάβροχο, αντιαλλεργικό και δεν απαιτεί αντικατάσταση μπαταρίας. Το μόνο μειονέκτημα ενός παλιού θερμομέτρου υδραργύρου είναι ο υδράργυρος, ή μάλλον, οι ατμοί υδραργύρου. Στην Ευρώπη, αυτά απαγορεύονται και εδώ και πολύ καιρό χρησιμοποιούνται γυάλινα θερμόμετρα χωρίς υδράργυρο. Πιο πρόσφατα, εμφανίστηκαν στη Ρωσία. Σε γυάλινα θερμόμετρα νέου τύπου

Αντί για υδράργυρο, χρησιμοποιείται ένα μη τοξικό κράμα μετάλλων που αποτελείται από γάλλιο, ίνδιο και κασσίτερο. Αυτό το θερμόμετρο είναι φιλικό προς το περιβάλλον, ασφαλές και μη τοξικό.

— Τι μπορείτε να πείτε για τα ηλεκτρονικά θερμόμετρα χωρίς επαφή - υπέρυθρες;

— Με υπέρυθρα θερμόμετρα, δεν μπορεί να επιτευχθεί ακρίβεια ±0,1 °C, επειδή η δέσμη που μετρά τη θερμοκρασία διέρχεται ρεύματα αέρα: κλιματισμός, θερμάστρα, το μέτωπό σας είναι βρεγμένο - όλα αυτά επηρεάζουν το αποτέλεσμα της μέτρησης. Φυσικά, δεν μπορώ να πω εκατό τοις εκατό, αλλά έχω δει έναν τεράστιο αριθμό υπέρυθρων θερμομέτρων και δεν έχω δει ένα με σφάλμα ± 0,1 °C. Καλύτερος δείκτηςείναι ±0,2 °C. Τα υπέρυθρα θερμόμετρα είναι βολικά στη χρήση, για παράδειγμα, στον χώρο υγιεινής ενός αεροδρομίου για γρήγορη μέτρηση θερμοκρασίας χωρίς επαφή.

— Τι θερμόμετρο προτείνετε να χρησιμοποιήσετε στο σπίτι;

— Γενικά, συνιστάται να έχετε στο σπίτι ένα ηλεκτρονικό ή υπέρυθρο θερμόμετρο για γρήγορες μετρήσεις και ένα θερμόμετρο υδραργύρου, ή καλύτερα ένα γυάλινο χωρίς υδράργυρο, για την παρακολούθηση της θερμοκρασίας με την πάροδο του χρόνου εάν κάποιος είναι ήδη άρρωστος. Αν και, φυσικά, είναι καλύτερο να μην αρρωστήσετε, αυτό που σας εύχομαι!

Πείραμα

Κατά τη διάρκεια του πειράματος, ανταποκριτές από το τμήμα επιστήμης στρατολόγησαν συναδέλφους από το τμήμα τεχνολογίας και χρησιμοποίησαν τρία θερμόμετρα: υδράργυρο από γυαλί, ηλεκτρονικά και υπέρυθρα. Στο πείραμα συμμετείχαν πέντε άτομα, καθένα από τα οποία μέτρησε τη θερμοκρασία του πέντε φορές: την πρώτη φορά - με θερμόμετρο υδραργύρου, τη δεύτερη - ηλεκτρονικά, αλλά με τον "λάθος" τρόπο που έχουμε συνηθίσει, στη μασχάλη (αξίζει σημειώνοντας ότι αυτή η μέθοδος υποδεικνύεται στις οδηγίες για το θερμόμετρο ως έχει δικαίωμα στη ζωή), η τρίτη - με ηλεκτρονικό θερμόμετρο, τοποθετώντας την, σύμφωνα με τις οδηγίες, κάτω από τη γλώσσα, η τέταρτη - με ένα υπέρυθρο θερμόμετρο. Την τελευταία φορά μετρήσαμε ξανά τη θερμοκρασία με το ίδιο θερμόμετρο, αλλά πριν από αυτό σκουπίσαμε προσεκτικά τον αισθητήρα του. Τα αποτελέσματά μας φαίνονται στον παρακάτω πίνακα.

Το μηδέν στην κλίμακα Faraday ήταν ίσο με τους σύγχρονους 32 βαθμούς και η θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος ήταν ίση με 96 βαθμούς. Το 1742, ο φυσικός Κέλσιος έκανε τη θερμοκρασία του λιώσιμου πάγου και του βρασμού του νερού ως σημεία αναφοράς, αν και αρχικά το μηδέν στην κλίμακα αντιστοιχούσε στη θερμοκρασία βρασμού του νερού, αλλά στη συνέχεια έγινε η ίδια.

Τα υγρά θερμόμετρα λειτουργούν με βάση την αρχή της αλλαγής του αρχικού όγκου του υγρού που χύνεται στο θερμόμετρο κατά την αλλαγή θερμοκρασία περιβάλλοντος. Τις περισσότερες φορές, οινόπνευμα ή υδράργυρος χύνεται στη φιάλη του θερμομέτρου. Τα πλεονεκτήματα ενός θερμομέτρου υδραργύρου είναι η υψηλή ακρίβεια μέτρησης της θερμοκρασίας, η μεγάλη διάρκεια ζωής, ωστόσο, το επίπεδο θερμοκρασίας χρειάζεται πολύ χρόνο για να ρυθμιστεί, ο υδράργυρος σε ένα θερμόμετρο είναι ένα επικίνδυνο υλικό, επομένως η χρήση ενός θερμομέτρου υδραργύρου πρέπει να γίνεται όσο το δυνατόν πιο προσεκτικά .
Τα οπτικά θερμόμετρα καταγράφουν τη θερμοκρασία με βάση το επίπεδο λάμψης, το φάσμα και άλλους δείκτες και χρησιμοποιούνται συχνότερα σε επιστημονική έρευνα.

Τα μηχανικά θερμόμετρα λειτουργούν με βάση την αρχή των υγρών θερμομέτρων, μόνο ο αισθητήρας είναι μια σπειροειδής ή μεταλλική ταινία.
Ηλεκτρικά - λειτουργούν με βάση την αρχή της αλλαγής του επιπέδου αντίστασης του αγωγού κατά την αλλαγή εξωτερική θερμοκρασία. Αυτά τα ηλεκτρικά θερμόμετρα που έχουν μεγάλη εμβέλεια βασίζονται σε θερμοστοιχεία - όταν αλληλεπιδρούν διαφορετικά μέταλλα, προκύπτει μια διαφορά δυναμικού επαφής, η οποία εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Τα ηλεκτρικά θερμόμετρα έχουν ενσωματωμένο πρόσθετες λειτουργίεςμνήμη, οπίσθιο φωτισμό, είναι ασφαλή και δείχνουν γρήγορα το αποτέλεσμα, αλλά μπορούν να δώσουν ένα μικρό σφάλμα, με αποτέλεσμα η θερμοκρασία να μετρηθεί πολλές φορές.

Ένα υπέρυθρο θερμόμετρο μετρά τη θερμοκρασία χωρίς άμεση αλληλεπίδραση με ένα άτομο ή αντικείμενο και χαρακτηρίζεται από ακρίβεια και ασφάλεια μέτρησης, καθώς και υψηλή ταχύτηταενέργειες - μισό δευτερόλεπτο. Είναι υγιεινά, λειτουργούν γρήγορα (μέσα σε 2-5 δευτερόλεπτα) και βοηθούν στη μέτρηση της θερμοκρασίας των παιδιών.

Βίντεο σχετικά με το θέμα

Είναι γνωστό ότι τα θερμότερα σώματα συμπεριφέρονται χειρότερα ηλεκτρική ενέργειαπαρά τα παγωμένα. Ο λόγος για αυτό είναι το λεγόμενο θερμική αντίστασημέταλλα

Τι είναι η θερμική αντίσταση

Θερμική αντίσταση είναι η αντίσταση ενός αγωγού (τμήματος κυκλώματος) λόγω της θερμικής κίνησης των φορέων φορτίου. Με τα φορτία εδώ πρέπει να κατανοήσουμε τα ηλεκτρόνια και τα ιόντα που περιέχονται στην ουσία. Από το όνομα είναι ξεκάθαρο ότι μιλάμε για το ηλεκτρικό φαινόμενο της αντίστασης.

Η ουσία της θερμικής αντίστασης

Η φυσική ουσία της θερμικής αντίστασης έγκειται στην εξάρτηση της κινητικότητας των ηλεκτρονίων από τη θερμοκρασία της ουσίας (αγωγού). Ας καταλάβουμε από πού προέρχεται αυτό το μοτίβο.

Η αγωγιμότητα στα μέταλλα παρέχεται από ελεύθερα ηλεκτρόνια, τα οποία, υπό την επίδραση των ηλεκτρικό πεδίοαποκτούν κατευθυντική κίνηση κατά μήκος των γραμμών ηλεκτρικού πεδίου. Έτσι, είναι εύλογο να αναρωτηθούμε: τι μπορεί να εμποδίσει την κίνηση των ηλεκτρονίων; Το μέταλλο περιέχει ένα ιοντικό κρυσταλλικό πλέγμα, το οποίο, φυσικά, επιβραδύνει τη μεταφορά φορτίων από το ένα άκρο του αγωγού στο άλλο. Εδώ πρέπει να σημειωθεί ότι τα ιόντα κρυσταλλικού πλέγματοςβρίσκονται σε ταλαντωτική κίνηση, επομένως καταλαμβάνουν χώρο που περιορίζεται όχι από το μέγεθός τους, αλλά από το πλάτος των ταλαντώσεων τους. Τώρα πρέπει να σκεφτείτε να αυξήσετε τη θερμοκρασία του μετάλλου. Το γεγονός είναι ότι η ουσία της θερμοκρασίας είναι ακριβώς οι δονήσεις των ιόντων του κρυσταλλικού πλέγματος, καθώς και η θερμική κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων. Έτσι, αυξάνοντας τη θερμοκρασία, αυξάνουμε το πλάτος των κραδασμών των ιόντων του κρυσταλλικού πλέγματος και επομένως δημιουργούμε μεγαλύτερο εμπόδιο στην κατευθυντική κίνηση των ηλεκτρονίων. Ως αποτέλεσμα, η αντίσταση του αγωγού αυξάνεται.

Από την άλλη, όσο αυξάνεται η θερμοκρασία του αγωγού, αυξάνεται και η θερμική κίνηση των ηλεκτρονίων. Αυτό σημαίνει ότι η κίνησή τους γίνεται περισσότερο χαοτική παρά κατευθυνόμενη. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του μετάλλου, τόσο περισσότεροι βαθμοί ελευθερίας εκδηλώνονται, η κατεύθυνση των οποίων δεν συμπίπτει με την κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου. Αυτό προκαλεί επίσης μεγαλύτερο αριθμό συγκρούσεων ελεύθερων ηλεκτρονίων με ιόντα του κρυσταλλικού πλέγματος. Έτσι, η θερμική αντίσταση ενός αγωγού καθορίζεται όχι μόνο από τη θερμική κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων, αλλά και από τη θερμική δονητική κίνηση των ιόντων του κρυσταλλικού πλέγματος, η οποία γίνεται όλο και πιο αισθητή καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία του μετάλλου.

Από όλα όσα ειπώθηκαν, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι καλύτεροι μαέστροι είναι «κρύοι». Γι' αυτό το λόγο οι υπεραγωγοί, των οποίων η αντίσταση είναι μηδενική, περιέχουν εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, υπολογισμένο σε μονάδες Kelvin.

Βίντεο σχετικά με το θέμα

Συμβουλή 3: Αισθητήρας θερμοκρασίας: αρχή λειτουργίας και πεδίο εφαρμογής

Ο τρέχων εξοπλισμός, η αυτοματοποίηση και η αυτοκινητοβιομηχανία είναι απίθανο να κάνουν χωρίς κανενός είδους ελεγκτές. Αυτός ο τύπος συσκευής περιλαμβάνει επίσης αισθητήρες θερμοκρασίας, το εύρος των οποίων είναι απεριόριστο.

Συσκευή

1. Αισθητήρας θερμικής αντίστασης. Τέτοιες συσκευές λειτουργούν με βάση την αρχή της αλλαγής της ηλεκτρικής αντίστασης ενός αγωγού όταν συμβαίνουν διακυμάνσεις θερμοκρασίας. Αυτοί οι αισθητήρες είναι εύκολοι στη χρήση, είναι πολύ αξιόπιστοι, ευαίσθητοι και πιο ακριβείς.

2. Οι θερμικοί αισθητήρες ημιαγωγών σχεδιάζονται με βάση την αρχή της απόκρισης στον μετασχηματισμό των χαρακτηριστικών μιας διασταύρωσης (p-n) υπό την επίδραση της θερμοκρασίας. Η σειρά τέτοιων αισθητήρων είναι πολύ απλή στη σχεδίασή της και έχει εξαιρετική σχέση τιμής-αντοχής.

3. Θερμοηλεκτρικοί αισθητήρες, ή θερμοστοιχεία όπως λέγονται επίσης. Αυτός ο τύπος αισθητήρα λειτουργεί στην επίδραση της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ ενός ζεύγους αγωγών που βρίσκονται σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Εξαιτίας αυτού, εμφανίζεται ένας παλμός στο κλειστό κύκλωμα αυτού του ζεύγους αγωγών· οι αισθητήρες σηματοδοτούν μια αλλαγή στη θερμοκρασία μεταξύ τους. Αυτές οι συσκευές δεν παρέχουν την ίδια ακρίβεια με τις αντίστοιχές τους που περιγράφονται παραπάνω και είναι δομικά πιο επαχθή.

4. Πυρόμετρα. Αυτοί είναι αισθητήρες τύπου χωρίς επαφή, καταγράφουν τη θερμοκρασία κοντά σε ένα αντικείμενο. Αυτός ο τύπος συσκευής έχει το μεγάλο πλεονέκτημα ότι μπορεί να λειτουργεί σε απόσταση από τον μηχανισμό στον οποίο πρέπει να καταγράφονται οι μετρήσεις θερμοκρασίας.

5. Ακουστικοί αισθητήρες. Η αρχή λειτουργίας βασίζεται στην αλλαγή της ταχύτητας του ήχου στην ατμόσφαιρα όταν αλλάζει η θερμοκρασία του περιβάλλοντος στο οποίο βρίσκεται ο αισθητήρας. Τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται σε περιβάλλοντα όπου είναι αδύνατη η χρήση αισθητήρες επαφήςθερμοκρασία.

6. Πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες. Η έννοια της συσκευής είναι η εξής: on βάση χαλαζία, από τον οποίο αποτελείται ο ίδιος ο αισθητήρας, παρέχει μια συγκεκριμένη σειρά παλμών, επομένως, με μια αλλαγή στη θερμοκρασία, αυτό το υλικό έχει διαφορετική συχνότητα διαστολής.

Εφαρμογή