Mungkin, masing-masing dari kita pernah menghadapi situasi di mana mengukur suhu tinggi akibat suatu penyakit memberikan hasil yang agak ambigu: pembacaan termometer terlalu tinggi, sementara kondisi kesehatan tampaknya tidak terlalu buruk, atau, sebaliknya, kita curiga termometer meremehkan keseriusan situasi.

Segalanya menjadi lebih membingungkan ketika Anda mengukur suhu dengan lebih dari satu jenis termometer: termometer air raksa, termometer elektronik, atau termometer inframerah (juga disebut termometer non-kontak elektronik).

Dalam petunjuk yang disertakan dengan termometer, Anda dapat menemukan informasi bahwa kesalahan termometer air raksa dan elektronik adalah 0,1 °C, dan untuk termometer inframerah sedikit lebih tinggi - 0,2-0,3 °C. Namun, Anda juga dapat menemukan ulasan dari orang yang menulis: kesalahan termometer elektronik terkadang mencapai 0,5 °C. Departemen sains memutuskan untuk mencari tahu apakah yang paling akurat termometer air raksa, prinsip pengoperasiannya didasarkan pada pemuaian termal merkuri, dan juga memahami cara menggunakan instrumen elektronik dengan benar untuk mengukur suhu dengan menghubungi ahlinya dan melakukan eksperimen Anda sendiri.

Pakar

Vladimir Sedykh menjawab pertanyaan itu, direktur komersial salah satu perusahaan yang memproduksi termometer .

— Apakah mungkin untuk mengatakan bahwa termometer air raksa lebih akurat daripada termometer elektronik?

- TIDAK. Termometer elektronik tidak berbeda keakuratannya dengan termometer air raksa: kesalahan pengukuran kedua termometer adalah 0,1°C. Masalah dengan termometer elektronik adalah untuk mengukur suhu secara efektif, termometer harus menempel erat pada permukaan tubuh, sehingga disarankan untuk menggunakannya pada lubang mulut atau anus.

Hampir semua termometer elektronik dirancang untuk mengukur suhu tubuh manusia dengan metode oral atau anal, namun di Rusia metode pengukuran ini tidak populer.

Saat menggunakan termometer elektronik, sangat penting untuk diperhatikan waktu yang tepat pengukuran. Instruksinya sering menulis: waktu pengukuran - 10 detik. Tapi Anda perlu menahannya setidaknya selama 5 menit. Biasanya, saat termometer melakukan pembacaan pertama, ia mengeluarkan bunyi mencicit yang khas. Setelah mencicit ini, lebih baik menahannya selama beberapa menit lagi.

- Tapi jika peralatan elektronik mendeteksi suhu hampir seketika, mengapa menyimpannya selama beberapa menit?

— Termometer air raksa dan elektronik disingkirkan suhu yang berbeda: pertunjukan merkuri suhu maksimum untuk jangka waktu tertentu. (Artinya, jika Anda menahannya selama lima menit, ia akan menunjukkan suhu maksimum yang Anda alami selama lima menit tersebut.) Termometer elektronik mengukur suhu dalam hitungan detik, dan Anda perlu menahannya selama beberapa menit agar dapat mengukur suhu tersebut. rata-rata nilai yang dihasilkan. Perlu diingat bahwa suhu tubuh setiap orang dapat berfluktuasi cukup banyak bahkan dalam satu menit. nilai-nilai besar- hingga 1°C.

— Apakah ada hal lain yang dapat mengganggu keakuratan data yang diperoleh dengan menggunakan alat elektronik?

— Pengoperasian termometer elektronik dipengaruhi oleh faktor lain - penurunan tegangan baterai. Biasanya, semua baterai bertahan rata-rata sekitar dua tahun, jika Anda tidak mengganti baterai tepat waktu, termometer akan mulai “berbohong”. Seperti hampir semua orang alat pengukur(misalnya tonometer), termometer memiliki interval kalibrasi, biasanya satu hingga dua tahun. Tetapi termometer kaca tidak diperiksa selama masa pakainya! Oleh karena itu, semua termometer elektronik harus diuji setidaknya setahun sekali, untuk beberapa produk - setiap dua tahun sekali. Ini harus ditunjukkan dalam paspor teknis produk. Produsen biasanya menulis: garansi termometer selama bertahun-tahun. Tetapi jika Anda membaca instruksinya dengan seksama, ia akan mengatakan:

Agar jaminan ini tetap terjaga dan perangkat dapat menampilkan suhu yang akurat selama masa garansi, perangkat harus dibawa secara teratur atau Pusat servis pabrikan, atau sekadar ke dinas metrologi.

Biaya pengujian, atau lebih tepatnya verifikasi (istilah metrologi), satu termometer elektronik bisa mencapai 1.000 rubel.

— Apa kelebihan termometer kaca dibandingkan termometer elektronik?

- Berbeda dengan termometer elektronik, masa pakai termometer kaca tidak terbatas - tentu saja, jika tidak ada kerusakan mekanis. Jika Anda menggunakannya dengan hati-hati, itu akan berfungsi, bisa dikatakan, selamanya. Keakuratan termometer tidak berubah selama bertahun-tahun, disegel, tahan air, anti alergi, dan tidak memerlukan penggantian baterai. Satu-satunya kelemahan termometer air raksa lama adalah air raksa, atau lebih tepatnya, uap air raksa. Di Eropa, hal ini dilarang, dan termometer kaca tanpa air raksa telah digunakan di sana sejak lama. Baru-baru ini, hal ini muncul di Rusia. Dalam termometer kaca tipe baru

Alih-alih merkuri, digunakan paduan logam tidak beracun yang terdiri dari galium, indium, dan timah. Termometer ini ramah lingkungan, aman, dan tidak beracun.

— Apa pendapat Anda tentang termometer elektronik non-kontak - inframerah?

— Dengan termometer inframerah, keakuratan ±0,1 °C tidak dapat dicapai karena sinar yang mengukur suhu melewatinya arus udara: AC, pemanas, dahi basah - semua ini mempengaruhi hasil pengukuran. Tentu saja, saya tidak bisa mengatakan seratus persen, tetapi saya telah melihat sejumlah besar termometer inframerah, dan saya belum pernah melihat satupun dengan kesalahan ± 0,1 °C. Indikator terbaik adalah ±0,2 °C. Termometer inframerah mudah digunakan, misalnya, di area sanitasi bandara untuk pengukuran suhu non-kontak yang cepat.

— Termometer apa yang Anda rekomendasikan untuk digunakan di rumah?

— Secara umum, disarankan untuk memiliki satu termometer elektronik atau inframerah di rumah untuk pengukuran cepat dan satu termometer air raksa, atau lebih baik lagi termometer kaca bebas merkuri, untuk memantau suhu dari waktu ke waktu jika seseorang sudah sakit. Meskipun, tentu saja, yang terbaik adalah tidak sakit, itulah yang saya harapkan dari Anda!

Percobaan

Selama percobaan, koresponden dari departemen sains merekrut rekan-rekan dari departemen teknologi dan menggunakan tiga termometer: kaca merkuri, elektronik, dan inframerah. Lima orang mengambil bagian dalam percobaan, yang masing-masing mengukur suhu mereka lima kali: pertama kali - dengan termometer air raksa, yang kedua - secara elektronik, tetapi dengan cara yang "salah" yang biasa kita lakukan, di ketiak (bernilai mencatat bahwa metode ini ditunjukkan dalam instruksi untuk termometer sebagai metode yang memiliki hak untuk hidup), yang ketiga - termometer elektronik, menempatkannya, sesuai instruksi, di bawah lidah, yang keempat - dengan termometer inframerah. Terakhir kali kami mengukur suhu lagi dengan termometer yang sama, tetapi sebelum itu kami menyeka sensornya dengan hati-hati. Hasil kami dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Sejarah penciptaan termometer dimulai bertahun-tahun yang lalu. Orang selalu ingin memiliki alat yang memungkinkan mereka mengukur jumlah pemanasan atau pendinginan suatu benda. Peluang ini muncul pada tahun 1592, ketika Galileo merancang instrumen pertama yang memungkinkan untuk menentukan perubahan suhu. Alat ini, yang terdiri dari bola kaca dan tabung yang disolder padanya disebut termoskop. Ujung tabung ditempatkan dalam bejana berisi air, dan bola dipanaskan. Ketika pemanasan berhenti, tekanan di dalam bola turun, dan air naik melalui tabung karena pengaruhnya tekanan atmosfir. Ketika suhu meningkat, proses sebaliknya terjadi dan ketinggian air di dalam tabung menurun. Perangkat itu tidak memiliki skala, dan nilai yang tepat Tidak mungkin menentukan suhu darinya. Selanjutnya, para ilmuwan Florentine menghilangkan kekurangan ini, sehingga pengukuran menjadi lebih akurat. Beginilah prototipe termometer pertama dibuat.

Pada awal abad berikutnya, ilmuwan terkenal Florentine, murid Galileo, Evangelista Torricelli menemukan termometer alkohol. Seperti yang kita ketahui bersama, bola di dalamnya terletak di bawah tabung kaca, dan alkohol digunakan sebagai pengganti air. Pembacaan perangkat ini tidak bergantung pada tekanan atmosfer.

Penemuan termometer air raksa pertama oleh D.G. Fahrenheit dimulai pada tahun 1714. Dia mengambil 32 derajat sebagai titik terendah dari syalnya - yang setara dengan suhu beku larutan garam, dan untuk yang paling atas - 2120 - titik didih air. Skala Fahrenheit masih digunakan di Amerika Serikat sampai sekarang.

Pada tahun 1730, ilmuwan Perancis R.A. Reaumur mengusulkan skala di mana titik ekstrimnya adalah titik didih dan titik beku air, dan titik beku air diambil sebagai 0 derajat pada skala Reaumur, dan titik didihnya adalah 80 derajat. Saat ini skala Reaumur praktis tidak digunakan.

28 tahun kemudian, peneliti Swedia A. Celsius mengembangkan skalanya sendiri, di mana suhu didih dan titik beku air diambil sebagai titik ekstrem, seperti pada skala Reaumur, tetapi interval di antara keduanya tidak dibagi 80, tetapi 100. derajat, dan awalnya graduasinya dari atas ke bawah, yaitu titik didih air diambil nol, dan titik beku air diambil seratus derajat. Ketidaknyamanan dari pembagian seperti itu segera menjadi jelas, dan kemudian Stremmer dan Linnaeus menukar titik ekstrim dari skala tersebut, sehingga memberikan tampilan yang kita kenal.

Pada pertengahan abad ke-19, ilmuwan Inggris William Thomson yang dikenal dengan Lord Kelvin mengusulkan skala suhu yang titik terendahnya -273,15 0C - nol mutlak, pada nilai tersebut tidak ada pergerakan molekul.

Demikianlah penjelasan singkat tentang sejarah terciptanya termometer dan timbangan suhu. Saat ini termometer yang paling banyak digunakan adalah skala Celsius, skala Fahrenheit masih digunakan di Amerika Serikat, dan skala Kelvin adalah yang paling populer dalam sains.

Saat ini banyak sekali desain termometer dan alat ukur suhu, berdasarkan berbagai macamnya properti fisik dan banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, sains dan produksi.

Nol pada skala Faraday sama dengan 32 derajat modern, dan suhu tubuh manusia sama dengan 96 derajat. Pada tahun 1742, fisikawan Celsius menjadikan suhu pencairan es dan air mendidih sebagai titik acuan, meskipun awalnya skala nol berhubungan dengan suhu didih air, tetapi kemudian menjadi sama.

Termometer cair beroperasi berdasarkan prinsip mengubah volume awal cairan yang dituangkan ke dalam termometer ketika diubah suhu sekitar. Paling sering, alkohol atau merkuri dituangkan ke dalam labu termometer. Kelebihan termometer air raksa adalah akurasi pengukuran suhu yang tinggi, masa pakai yang lama, namun pengaturan suhu membutuhkan waktu yang lama, air raksa pada termometer merupakan bahan yang berbahaya, sehingga penggunaan termometer air raksa harus dilakukan dengan hati-hati. .
Termometer optik mencatat suhu berdasarkan tingkat cahaya, spektrum, dan indikator lainnya dan paling sering digunakan penelitian ilmiah.

Termometer mekanis beroperasi berdasarkan prinsip termometer cair, hanya sensornya yang berbentuk spiral atau pita logam.
Listrik - mereka bekerja berdasarkan prinsip mengubah tingkat resistansi konduktor ketika berubah suhu eksternal. Termometer listrik yang memiliki jangkauan luas didasarkan pada termokopel - ketika logam yang berbeda berinteraksi, timbul perbedaan potensial kontak, yang bergantung pada suhu. Termometer listrik sudah terpasang fungsi tambahan memori, lampu latar, aman dan cepat menampilkan hasilnya, tetapi dapat memberikan kesalahan kecil, akibatnya suhu harus diukur beberapa kali.

Termometer inframerah mengukur suhu tanpa interaksi langsung dengan seseorang atau benda, dan juga ditandai dengan akurasi dan keamanan pengukuran kecepatan tinggi tindakan - setengah detik. Mereka higienis, bekerja cepat (dalam 2-5 detik) dan membantu mengukur suhu anak-anak.

Video tentang topik tersebut

Diketahui bahwa benda yang lebih panas mempunyai perilaku yang lebih buruk listrik dibandingkan yang didinginkan. Alasan untuk ini adalah apa yang disebut ketahanan termal logam

Apa itu ketahanan termal

Resistansi termal adalah resistansi suatu konduktor (bagian suatu rangkaian) akibat pergerakan termal pembawa muatan. Yang dimaksud dengan muatan di sini kita harus memahami elektron dan ion yang terkandung dalam suatu zat. Dari namanya jelas bahwa kita berbicara tentang fenomena hambatan listrik.

Inti dari ketahanan termal

Esensi fisik dari ketahanan termal terletak pada ketergantungan mobilitas elektron pada suhu zat (konduktor). Mari kita cari tahu dari mana pola ini berasal.

Konduktivitas dalam logam disediakan oleh elektron bebas, yang berada di bawah pengaruh Medan listrik memperoleh gerakan terarah sepanjang garis medan listrik. Oleh karena itu, masuk akal untuk bertanya: apa yang dapat menghambat pergerakan elektron? Logam tersebut mengandung kisi kristal ionik, yang tentu saja memperlambat perpindahan muatan dari satu ujung konduktor ke ujung lainnya. Perlu dicatat di sini bahwa ion-ion kisi kristal berada dalam gerak osilasi, oleh karena itu, mereka menempati ruang yang tidak dibatasi oleh ukurannya, tetapi oleh amplitudo osilasinya. Sekarang Anda perlu memikirkan untuk menaikkan suhu logam. Faktanya adalah esensi suhu justru terletak pada getaran ion-ion kisi kristal, serta pergerakan termal elektron bebas. Jadi, dengan meningkatkan suhu, kita meningkatkan amplitudo getaran ion-ion kisi kristal, dan karenanya menciptakan hambatan yang lebih besar terhadap pergerakan arah elektron. Akibatnya resistansi konduktor meningkat.

Di sisi lain, dengan meningkatnya suhu konduktor, pergerakan termal elektron juga meningkat. Artinya gerakan mereka menjadi lebih kacau daripada terarah. Semakin tinggi suhu logam, semakin besar derajat kebebasan yang muncul, yang arahnya tidak sesuai dengan arah medan listrik. Hal ini juga menyebabkan lebih banyak tumbukan elektron bebas dengan ion kisi kristal. Dengan demikian, resistansi termal suatu konduktor ditentukan tidak hanya oleh gerakan termal elektron bebas, tetapi juga oleh gerakan getaran termal ion-ion kisi kristal, yang menjadi semakin nyata seiring dengan meningkatnya suhu logam.

Dari semua hal di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa konduktor terbaik adalah “dingin”. Karena alasan inilah superkonduktor, yang resistansinya nol, mengandung sangat banyak suhu rendah, dihitung dalam satuan Kelvin.

Video tentang topik tersebut

Kiat 3: Sensor temperatur: prinsip operasi dan ruang lingkup aplikasi

Peralatan, otomasi, dan industri otomotif saat ini tidak mungkin berjalan tanpa pengontrol apa pun. Perangkat jenis ini juga mencakup sensor suhu, yang cakupannya tidak terbatas.

Perangkat

1. Sensor ketahanan termal. Perangkat tersebut beroperasi berdasarkan prinsip mengubah hambatan listrik suatu konduktor ketika terjadi fluktuasi suhu. Sensor ini mudah digunakan, sangat andal, sensitif, dan lebih akurat.

2. Sensor termal semikonduktor dirancang berdasarkan prinsip merespons transformasi karakteristik sambungan (pn) di bawah pengaruh suhu. Rangkaian sensor tersebut sangat sederhana dalam desainnya dan memiliki rasio harga-daya tahan yang sangat baik.

3. Sensor termoelektrik, atau disebut juga termokopel. Sensor jenis ini bekerja berdasarkan pengaruh perbedaan suhu antara sepasang konduktor yang berada pada lingkungan berbeda. Karena itu, sebuah pulsa muncul di sirkuit tertutup dari pasangan konduktor ini, sensor menandakan perubahan suhu relatif satu sama lain. Perangkat ini tidak memberikan akurasi yang sama seperti perangkat yang dijelaskan di atas, dan secara struktural lebih rumit.

4. Pirometer. Ini adalah sensor tipe non-kontak; mereka mencatat suhu di dekat suatu objek. Perangkat jenis ini memiliki keuntungan besar karena dapat beroperasi pada jarak jauh dari mekanisme yang memerlukan pencatatan pembacaan suhu.

5. Sensor akustik. Prinsip pengoperasiannya didasarkan pada perubahan kecepatan suara di atmosfer ketika suhu lingkungan di mana sensor berada berubah. Perangkat semacam itu digunakan di lingkungan yang tidak memungkinkan untuk digunakan sensor kontak suhu.

6. Sensor piezoelektrik. Arti dari alat tersebut adalah sebagai berikut: aktif dasar kuarsa, yang terdiri dari sensor itu sendiri, mengirimkan serangkaian pulsa tertentu, sehingga, dengan perubahan suhu, bahan ini memiliki frekuensi ekspansi yang berbeda.

Aplikasi

Salah satu anakronisme yang bermigrasi ke dalam kehidupan manusia modern, adalah termometer luar ruangan, menurut kebiasaan yang ada, disekrup atau direkatkan bingkai jendela untuk mengetahui suhu udara di luar. Mengapa anakronisme dan mengapa tidak diperlukan? Kami akan mencoba memberi tahu Anda di artikel yang kami sampaikan kepada Anda. Termometer luar ruangan dipasang di jendela plastik di mana-mana. Dalam kebanyakan kasus, bahkan tanpa memikirkan apakah masuk akal membuang waktu untuk aktivitas yang tidak berguna ini.

Namun, karena kebutuhan seperti itu ada pada kategori warga tertentu, tentu saja kami akan menjawab pertanyaan tentang cara terbaik untuk melakukan hal tersebut.

Apakah saya memerlukan termometer di balik jendela plastik?

Dari saat penemuannya hingga sejarah terkini termometer jalanan Setidaknya mereka mengatasi tanggung jawab mereka - menunjukkan suhu udara di luar. Sama seperti saat ini dan lima puluh dan seratus tahun yang lalu, mereka berbohong tanpa ampun. Hal ini bukan disebabkan oleh karakteristik perangkat itu sendiri, namun karena perangkat tersebut dipasang di mana saja dan kapan saja. Oleh karena itu, tidak jarang terjadi perselisihan mengenai seberapa dingin atau panasnya cuaca pada hari tertentu. Para pendebat lupa bahwa termometer jalanan, yang pembacaannya mereka andalkan, ada di dalamnya kondisi yang berbeda. Bagi sebagian orang - di jendela yang diterangi matahari di pagi hari, bagi yang lain - di bingkai balkon yang selalu teduh, dan bagi yang lain - di tiang di halaman rumah pribadi.

Pada abad ke-21, kebutuhan akan perangkat di luar jendela ini telah hilang sama sekali. Hampir setiap orang memiliki ponsel atau ponsel pintar, yang dengan satu sentuhan dapat menampilkan di layar data yang benar-benar akurat dan objektif tentang suhu udara, kelembapan, kekuatan angin, dan sensasi cuaca yang “subyektif”, jika perlu menambah nilai atmosfer pada pembacaan. tekanan dan prakiraan curah hujan untuk satu hari atau satu minggu mendatang.

Tetapi kekuatan kelembaman berpikir dan kebiasaan begitu kuat sehingga alih-alih mencari tahu tanpa bangun dari tempat tidur seperti apa cuaca yang menunggu Anda di luar, banyak yang berjalan ke termometer jalan di luar jendela dan dengan suka atau duka mengetahui bahwa cuaca di luar sama sekali tidak seperti itu.apa yang mereka impikan.

Sedikit tentang termometer (termometer)

Secara tradisional, dalam kehidupan sehari-hari, dua jenis termometer digunakan untuk mengukur suhu udara luar: alkohol dan bimetalik.
Yang pertama adalah tabung kapiler tertutup rapat dengan alkohol berwarna, yang, ketika suhu naik atau turun, udara mengembang atau berkontraksi, meluncur di sepanjang kapiler sepanjang skala metrik yang diterapkan.

Termometer bimetalik adalah pegas yang terdiri dari paduan dua logam dengan koefisien muai berbeda, yang di ujungnya dipasang panah. Saat dipanaskan atau didinginkan, pegas akan terkompresi atau terlepas. Sejalan dengan itu, panah yang terletak di ujung pegas tersebut juga bergerak, menunjukkan nilai tertentu pada skala derajat arkuata.

Jenis termometer luar ruangan yang ketiga adalah termometer elektronik, yang menerima sinyal dari sensor yang terletak di luar ruangan dan mengirimkannya ke sana peralatan elektronik, menampilkan suhu secara digital pada layar LCD.

Saat ini, ketiga model ini didistribusikan pada tingkat yang kira-kira sama dan menjadi subjek keluhan yang tak ada habisnya dari pemilik tentang kualitas perangkat dan alasan perhitungan matematis rata-rata aritmatika jika terjadi perbedaan antara pembacaan pada dua atau lebih banyak termometer.

Pembacaan paling akurat, semua hal dianggap sama, diberikan oleh termometer elektronik. Karena elemen pengukur panas jarak jauh menjalani kontrol metrologi yang lebih ketat (kecuali yang di China) dan sensor suhunya dapat dipasang di tempat yang tidak dapat diakses oleh sinar matahari langsung.

Termometer bimetalik memiliki tingkat keandalan yang paling rendah. Posisi tengah dan terpopuler di kalangan penduduk ditempati oleh termometer alkohol. Namun usia perangkat harus diperhitungkan. Semakin lama dia melayani Anda, semakin dia menipu Anda. Hal ini disebabkan oleh penguapan bertahap cairan alkohol dan kondensasinya di bagian atas kapiler.

Akibatnya, kolom cairan berwarna secara bertahap menjadi semakin pendek, dan suhu di luar menjadi “lebih rendah” dan “lebih rendah”.

Apa yang harus dilakukan agar termometer tidak berbohong?

Dapatkan informasi yang benar-benar andal tentang suhu udara dari termometer luar ruangan terletak pada bingkai jendela plastik hampir tidak mungkin. Alasan pertama adalah radiasi panas yang berasal dari rumah. Jika diketahui hingga 30% panas hilang melalui jendela, maka panas yang terpancar akan menyesuaikan pembacaan termometer ke arah kenaikan suhu.

Faktor kedua adalah instalasi yang salah termometer. Mereka biasanya dipasang di jendela yang menyediakan akses termudah dan paling konstan. Ini adalah jendela dapur atau jendela kamar tidur. Pada saat yang sama, hanya sedikit orang yang berpikir untuk memeriksa dengan kompas atau program 2GIS sebelum memasang termometer dan menentukan ke arah mana jendela plastik Anda berorientasi. Jika di timur maka termometer akan “terletak” pada pagi hari, jika di barat, pada sore hari, jika di selatan, sepanjang hari. Hal ini disebabkan oleh aktivitas matahari. Bahkan di cuaca mendung dinding selatan rumah akan menjadi lebih panas dan panas yang berasal darinya tidak akan membuat termometer Anda menunjukkan suhu yang dapat diandalkan.

Pembacaan yang paling akurat diberikan oleh termometer jalan yang terletak di sisi utara. Mereka objektif karena tidak terkena sinar matahari langsung.
Kesalahan ketiga yang mempengaruhi pembacaan yang salah adalah mengabaikan persyaratan pelindung termometer. Bagian luarnya harus ditutup dengan layar reflektif yang akan melindunginya dari pengaruh radiasi matahari langsung.

Syarat keempat adalah terdapat jarak yang cukup antara termometer dan dinding (bahkan bingkai atau kaca) rumah.
Oleh karena itu, tanpa memperhatikan kondisi ini, Anda akan selalu menerima pembacaan yang sangat mendekati kisaran +/- 3-5°C.

Memasang termometer

Jika argumen di atas tidak meyakinkan Anda, dan Anda masih ingin memasang termometer di luar jendela, pertimbangkan pilihannya dengan cermat. Seperti telah disebutkan, termometer bimetalik menghasilkan kesalahan terbesar. Hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa sangat sulit untuk memilih dan mengkalibrasi skala untuk setiap pegas tertentu yang terletak di dalam perangkat. Penyimpangan ketebalan salah satu strip logam beberapa mikron sudah cukup untuk membedakan pembacaan dua termometer. Dalam produksi massal, tidak ada yang membuat timbangan sendiri untuk pegas tertentu. Oleh karena itu, pembacaan termometer tidak akurat.

Termometer Alkohol Paling Umum Dapat Membantu Anda bertahun-tahun yang panjang, tetapi setiap tahun pembacaannya, saat cairan menguap, akan berbeda dalam arah “menurunkan” suhu. Saat memilih termometer alkohol, Anda harus berusaha membeli perangkat dengan tabung kapiler sepanjang mungkin. Banyak termometer suvenir, yang dilengkapi dengan timbangan kertas di dalam labu, pada awalnya tidak dikalibrasi dan menunjukkan suhu dengan kesalahan besar.

Jika Anda memilih stasiun cuaca elektronik, maka pilihannya hanya akan bergantung pada kemampuan finansial Anda dan jumlah fungsi yang dapat dilakukan perangkat tersebut.

Yang terbaik adalah memasang termometer bukan pada bingkai jendela plastik, karena pengikatan yang andal hanya dapat dilakukan dengan mengencangkannya secara mekanis dengan sekrup plastik. Dan tidak ada gunanya merusak profil Anda demi memasang termometer. Anda dapat merekatkan termometer setelah dicuci dan dihilangkan lemaknya terlebih dahulu Profil PVC, pada selotip dua sisi, tetapi umurnya sangat pendek dan suatu hari nanti Anda mungkin tidak menemukan termometer di luar jendela Anda, alasannya mungkin juga karena burung, terutama burung titmice yang penasaran, yang siap hinggap di permukaan apa pun.

Dapat direkatkan dengan perekat transparan konstruksi yang digunakan Plastik PVC atau pipa transparan segel silikon. Tidak disarankan untuk merekatkan dengan perekat Secunda yang mengandung sianoakrilat. Meskipun kualitasnya luar biasa dalam hal kecepatan dan kekuatan pengaturan awal, bahan itu sendiri terurai cukup cepat di bawah pengaruh kelembaban udara dan radiasi UV dan setelah sekitar satu tahun lem tidak lagi dapat bertahan.

Itu sebabnya pilihan terbaik akan memasang termometer di dinding rumah pada braket jarak jauh dan memperbaikinya dengan sekrup atau paku kecil. Jangan lupa lengkapi termometer dengan layar sederhana buatan sendiri yang terbuat dari bahan foil, yang akan melindunginya dari sinar matahari langsung. Termometer harus dipasang pada sisi jendela yang tidak terbuka, sehingga selempang yang sedikit terbuka untuk ventilasi tidak menyesuaikan pembacaan perangkat karena udara hangat dari ruangan.

Tergantung pada beberapa keadaan: seberapa jauh jarak lemparan dari bintang terdekat? Dan apa yang dimaksud dengan “pertunjukan”? haruskah kita menunggu sampai pembacaannya menjadi konstan seiring berjalannya waktu? Jika tidak, berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pembacaan yang terus berubah seiring waktu? Jika sepenuhnya berada di ruang antarbintang, ia akan mendingin dengan laju pendinginan yang semakin menurun.

Saya ingat bagaimana, pada tahun pertama saya, di kelas fisika, kami memecahkan masalah sederhana di mana kami menurunkan fungsi (grafik) suhu versus waktu dalam kondisi yang persis seperti itu - dalam ruang hampa total, tanpa sumber radiasi lain. Tidak mudah untuk menulis rumus di sini; jika Anda mendeskripsikannya, ia tidak akan mendingin dengan cepat (luas permukaannya kecil), dan kecepatan ini akan berkurang saat mendingin (energi radiasi termal berkurang seiring dengan penurunan suhu), tetapi “mutlak nol” untuk termometer “bola” kita dalam ruang hampa akan menjadi asimtot - yaitu, suhunya akan cenderung nol mutlak, tetapi tidak akan pernah mencapainya.

Di ruang nyata, ia mungkin akan mendingin secara perlahan (dengan kecepatan yang menurun seiring waktu) hingga radiasi kosmik yang diserap (dari bintang-bintang jauh, dll.) menyeimbangkan radiasi termal yang dipancarkan. Saya berasumsi itu tidak akan jauh dari nol mutlak.

UPD. Ya, dan satu hal lagi yang langsung saya lupakan: pada termometer air raksa skalanya hanya naik hingga 33-35 derajat Celcius, dan ketika sudah dingin Anda perlu “ketakutan” karena merkuri di dalamnya dapat dengan mudah masuk ke dalam air. keadaan diperpanjang, jadi mungkin saja pembacaannya akan tetap sama seperti sebelum peluncuran, dan mungkin ketika merkuri mengeras, ia akan sepenuhnya meninggalkan tabung dengan timbangan dan semuanya akan berada di ujung labu - tidak akan muncul apa pun. Bagaimanapun, “bacaan” seperti itu tidak ada hubungannya dengan suhu.

Saya akan mencoba menjawab, mungkin saya melewatkan sesuatu. Jadi, prinsip pengoperasian termometer air raksa didasarkan pada pemuaian zat ketika dipanaskan. Di bagian bawah termometer selalu terdapat reservoir berisi cairan, di atasnya terdapat tabung sempit tempat cairan akan naik (atau turun) ketika volumenya berubah. Sejauh yang saya pahami, pertanyaannya adalah apa yang akan ditunjukkan termometer dalam kondisi tanpa bobot. Jadi, jika Anda mengocoknya sehingga semua merkuri masuk ke dalam tangki secara inersia, maka derajatnya akan sama persis dengan yang sebenarnya. Namun kita harus ingat bahwa pada sebagian besar termometer air raksa, batas atas adalah 50 derajat Celcius, dan batas bawah dibatasi oleh titik leleh air raksa (kira-kira -38). Pertanyaannya juga bisa ditujukan pada apa yang akan ditunjukkan termometer dalam ruang hampa. Jadi tidak akan meledak. Sudah ada ruang hampa pada termometer air raksa. Hal ini dilakukan agar perangkat merespons perubahan suhu tepat pada titik yang bersentuhan dengan kerucut reservoir. Termos dan mug termal bekerja dengan prinsip yang sama, yaitu memiliki dinding ganda, dan di antara dinding tersebut terdapat ruang hampa yang tidak menghantarkan panas. Dan pertanyaan versi ketiga: apa yang akan ditunjukkan termometer dalam ruang hampa, yang tidak menghantarkan panas. Di sini Anda perlu memperhitungkan bahwa kerucut termometer akan memanas dari sinar jatuhnya bintang. Ya, atau tidak ada bintang. Ketiga pertanyaan tersebut dapat digabungkan, namun bagaimanapun Anda melihatnya, dalam jangka pendek merkuri dalam termometer akan berubah menjadi keadaan padat, Karena kebanyakan luar angkasa memiliki suhu yang jauh lebih rendah dari -38.

Ini akan terus menunjukkan suhu tempat dimana ia “dibuang”. DI DALAM luar angkasa vakum adalah isolator panas yang sangat baik. Dan jika termometer ini mengapung di dekat suatu bintang (misalnya, di orbit rendah Bumi), ia bahkan akan mulai memanas. Dan mungkin suatu saat akan meledak.

Kemungkinan besar akan terkoyak karena oksigen yang terkandung di dalam tubuh.

Tetapi jika kita membayangkan bahwa kita memiliki termometer yang “tidak dapat dihancurkan”, maka semuanya tergantung di mana kita membuangnya - jika kita melemparkannya ke sisi matahari (misalnya, di beberapa planet pertama tata surya), maka itu akan terlihat cukup suhu tinggi sekitar 107 derajat Celsius (ini adalah suhu permukaan “siang hari” Bulan) dan semakin dekat ke Matahari, semakin tinggi. Jika tidak, perangkat kami yang tidak dapat dihancurkan akan menunjukkan sekitar minus 39 derajat (jika skala tersebut tersedia) - ini adalah suhu kristalisasi merkuri.

Ada banyak penelitian tentang berbagai fenomena kosmik yang mempengaruhi suhu di luar angkasa. Tanpa dijelaskan secara rinci, suhunya bervariasi, namun mendekati nol mutlak (minus 273 derajat Celcius). Namun di dekat Matahari suhunya tentu saja lebih tinggi. Misalnya, di Bulan di atas, “di malam hari” suhunya sekitar minus 125 derajat.

tetapi metode pembuatan termometer semacam itu pada dasarnya mengecualikan kemungkinan adanya oksigen di dalam tabung air raksa. Dan Anda bisa memalunya di kulit terluar. Selain itu, perlu diingat mengapa kita perlu “melepaskan” termometer air raksa sebelum digunakan - air raksa cair bisa dalam keadaan “meregangkan”. Jadi dari pendinginan sederhana, jika tidak ada yang “reset”, “bacaan” tidak akan berubah, tetapi suhu juga tidak akan ditampilkan.

Menjawab

Komentar