Σελίδα 6 από 106

2ο ΘΕΜΑ: Τα θερμόμετρα είναι τα όργανα που μετρούν την θερμική κατάσταση των σωμάτων, την θερμοκρασία.

Εισαγωγή

Ευθύς εξ' αρχής προέκυψε η ανάγκη να βρεθεί ένας τρόπος προσδιορισμού της θερμικής κατάστασης (κρύο, ζεστό, χλιαρό) των σωμάτων που να είναι ανεξάρτητος από υποκειμενικά κριτήρια. Οι παρατηρήσεις στην φύση έδειχναν ότι υπάρχουν μεγέθη όπως οι όγκοι των σωμάτων ή η πίεσή τους αν είναι αέρια, το χρώμα τους αν είναι πυρακτωμένα στερεά, κ.ά., που η εξέλιξη τους εξαρτάται από την θερμική κατάσταση των σωμάτων.

Το πιο απλό και εύκολα μετρήσιμο είναι η μεταβολή των διαστάσεων τους (διαστολή, συστολή). Μετρώντας δηλ. την μεταβολή του όγκου ενός υγρού έχουμε μια έμμεση άποψη για την μεταβολή της θερμοκρασίας. Έτσι ξεκίνησε μια προσπάθεια για να κατασκευαστούν τα πρώτα θερμόμετρα, τα όργανα δηλ. που θα μετρούσαν την θερμική κατάσταση των σωμάτων, την θερμοκρασία.

Από το 1592 περίπου που ο Γαλιλαίος κατασκεύασε το πρώτο θερμόμετρο και μέχρι την εποχή του Φαρενάιτ, 125 χρόνια μετά, η κατασκευή των θερμομέτρων πέρασε από πολλά στάδια. Υπήρξαν πολλά είδη θερμομέτρων σε σχήμα, μέγεθος, θερμομετρικό υλικό και κλίμακα μέτρησης. Ο Φαρενάιτ ήταν ο πρώτος που παρουσίασε το πρώτο ακριβές θερμόμετρο. Σήμερα χρησιμοποιούμε το θερμόμετρο του Φαρενάιτ και το θερμόμετρο του Κελσίου. Και τα δύο έχουν σαν θερμομετρικό υλικό συνήθως τον υδράργυρο και σαν οριακά σημεία, την θερμοκρασία τήξεως του πάγου και την θερμοκρασία βρασμού του νερού σε πίεση μιας ατμόσφαιρας. Διαφέρουν μόνο στην κλίμακα μέτρησης.

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ ΚΕΛΣΙΟΥ ΦΑΡΕΝΑΪΤ
Τήξη πάγου 0^oC 32^oF
Δωματίου 20^οC 68^oF
Ανθρώπου 37^οC 98,4^oF
Βρασμού του νερού 100^οC 212^oF

Το κύριο μέρος των θερμομέτρων αυτών αποτελεί ένας τριχοειδής σωλήνας που διευρύνεται στο κάτω μέρος σχηματίζοντας ένα μικρό δοχείο. Όταν το δοχείο έρχεται σε στενή επαφή με ένα άλλο σώμα, ο υδράργυρος του δοχείου και του τριχοειδούς σωλήνα αποκτά την θερμοκρασία του άλλου σώματος και διαστέλλεται ή συστέλλεται με αποτέλεσμα να σταθεροποιείται η επιφάνειά του σε διαφορετικό κάθε φορά σημείο.