من هو أول من صنع مقياس الحرارة الحديث؟ من مخترع مقياس الحرارة؟ مقياس درجة الحرارة. مقياس درجة الحرارة المطلقة
يبدأ تاريخ إنشاء مقياس الحرارة منذ سنوات عديدة. لقد أراد الناس دائمًا الحصول على جهاز يسمح لهم بقياس مقدار التسخين أو التبريد لجسم معين. سنحت هذه الفرصة في عام 1592، عندما صمم جاليليو أول أداة جعلت من الممكن تحديد التغيرات في درجات الحرارة. هذا الجهاز، الذي يتكون من كرة زجاجية وأنبوب ملحوم بها، كان يسمى بالمنظار الحراري. تم وضع نهاية الأنبوب في وعاء به ماء، وتم تسخين الكرة. وعندما توقف التسخين، انخفض الضغط داخل الكرة، وارتفع الماء عبر الأنبوب تحت تأثير الضغط الجوي. ومع ارتفاع درجة الحرارة، حدثت العملية العكسية وانخفض مستوى الماء في الأنبوب. لم يكن الجهاز يحتوي على مقياس، وكان من المستحيل تحديد قيم درجة الحرارة الدقيقة منه. وفي وقت لاحق، تخلص علماء فلورنسا من هذا العيب، ونتيجة لذلك أصبحت القياسات أكثر دقة. هذه هي الطريقة التي تم بها إنشاء النموذج الأولي لمقياس الحرارة الأول.
في بداية القرن التالي، اخترع العالم الفلورنسي الشهير، وهو طالب غاليليو، إيفانجيليستا توريسيلي، مقياس حرارة الكحول. وكما نعلم جميعا، فإن الكرة الموجودة فيها تقع تحت أنبوب زجاجي، ويستخدم الكحول بدلا من الماء. قراءات هذا الجهاز لا تعتمد على الضغط الجوي.
اختراع أول مقياس حرارة زئبقي بواسطة د.ج. يعود تاريخ فهرنهايت إلى عام 1714. لقد أخذ 32 درجة باعتبارها النقطة السفلية للشالا، والتي تتوافق مع نقطة تجمد المحلول الملحي، و2120 باعتبارها النقطة العليا، وهي نقطة غليان الماء. ولا يزال مقياس فهرنهايت مستخدمًا في الولايات المتحدة حتى يومنا هذا.
في عام 1730، اكتشف العالم الفرنسي ر. اقترح ريومور مقياسًا تكون فيه النقاط القصوى هي درجات حرارة غليان وتجمد الماء، وتم اعتبار نقطة تجمد الماء 0 درجة على مقياس ريومور، ونقطة الغليان 80 درجة. حاليًا، لا يتم استخدام مقياس ريومور عمليًا.
وبعد 28 عامًا، قام الباحث السويدي أ. سيلسيوس بتطوير مقياسه الخاص، حيث تم أخذ درجات حرارة غليان وتجمد الماء كنقاط متطرفة، كما هو الحال في مقياس ريومور، ولكن تم تقسيم الفاصل الزمني بينهما ليس على 80، بل على 100. درجات، وكان التدرج في البداية من الأعلى إلى الأسفل، أي أن درجة غليان الماء اعتبرت صفراً، ودرجة تجمد الماء مائة درجة. وسرعان ما أصبح الإزعاج الناتج عن مثل هذا التقسيم واضحًا، وبعد ذلك قام ستريمر ولينيوس بتبديل النقاط المتطرفة في المقياس، مما أعطاه المظهر الذي نعرفه.
في منتصف القرن التاسع عشر، اقترح العالم البريطاني ويليام طومسون، المعروف باسم اللورد كلفن، مقياسًا لدرجة الحرارة كانت أدنى نقطة فيه -273.15 درجة مئوية - الصفر المطلق، وعند هذه القيمة لا توجد حركة للجزيئات.
هذه هي الطريقة التي يمكننا بها وصف تاريخ إنشاء مقياس الحرارة ومقاييس درجة الحرارة بإيجاز. حاليًا، مقياس الحرارة الأكثر استخدامًا هو مقياس مئوية، ومقياس فهرنهايت لا يزال يستخدم في الولايات المتحدة، ومقياس كلفن هو الأكثر شعبية في العلوم.
اليوم، هناك العديد من التصميمات لمقاييس الحرارة، وهي أدوات تقيس درجة الحرارة، بناءً على خصائص فيزيائية مختلفة وتستخدم على نطاق واسع في الحياة اليومية والعلوم والصناعة.
لقد ابتكر شيئًا مثل المنظار الحراري (المنظار الحراري). وكان جاليليو يدرس في ذلك الوقت مالك الحزين الإسكندري، الذي سبق أن وصف جهازًا مشابهًا، ولكن ليس لقياس درجات الحرارة، بل لرفع المياه عن طريق التسخين. كان المنظار الحراري عبارة عن كرة زجاجية صغيرة بها أنبوب زجاجي ملحوم بها. تم تسخين الكرة قليلاً وتم إنزال نهاية الأنبوب في وعاء به ماء. وبعد مرور بعض الوقت، يبرد الهواء الموجود في الكرة، وينخفض ضغطه، ويرتفع الماء في الأنبوب إلى ارتفاع معين تحت تأثير الضغط الجوي. وبعد ذلك، ومع ارتفاع درجة الحرارة، زاد ضغط الهواء في الكرة، وانخفض مستوى الماء في الأنبوب مع تبريدها، لكن الماء الموجود فيها ارتفع. باستخدام المنظار الحراري، كان من الممكن الحكم فقط على التغير في درجة تسخين الجسم: لم يُظهر قيم درجة الحرارة الرقمية، لأنه لم يكن به مقياس. بالإضافة إلى ذلك، يعتمد مستوى الماء في الأنبوب ليس فقط على درجة الحرارة، ولكن أيضًا على الضغط الجوي. في عام 1657، تم تحسين المنظار الحراري لجاليليو من قبل علماء فلورنسا. لقد قاموا بتجهيز الجهاز بمقياس خرزي وضخوا الهواء من الخزان (الكرة) والأنبوب. هذا جعل من الممكن ليس فقط مقارنة درجات حرارة الجسم من الناحية النوعية ولكن أيضًا من الناحية الكمية. بعد ذلك، تم تغيير المنظار الحراري: تم قلبه رأسًا على عقب، وبدلاً من الماء، تم سكب الكحول في الأنبوب وإزالة الوعاء. كان تشغيل هذا الجهاز يعتمد على توسيع المقاييس، حيث تم اعتبار درجات حرارة أيام الصيف الأكثر حرارة وأبرد أيام الشتاء كنقاط "ثابتة". ويُنسب اختراع مقياس الحرارة أيضًا إلى اللورد بيكون، وروبرت فلود، وسانكتوريوس، وسكاربي، وكورنيليوس دريبل ( كورنيليوس دريبل)، بورت وسالومون دي كوس، اللذين كتبا لاحقًا وكان لهما علاقات شخصية جزئيًا مع جاليليو. كانت جميع موازين الحرارة هذه عبارة عن موازين حرارة هواء وتتكون من وعاء به أنبوب يحتوي على هواء مفصول عن الغلاف الجوي بعمود من الماء، وقد غيرت قراءاتها من التغيرات في درجة الحرارة ومن التغيرات في الضغط الجوي.
ميزان الحرارة الطبي الزئبقي
تم وصف موازين الحرارة السائلة لأول مرة في مدينة "Saggi di Naturale esperienze Fatte Nell'Accademia del Cimento"، حيث يتم الحديث عنها على أنها أشياء صنعها منذ فترة طويلة حرفيون مهرة، يُطلق عليهم اسم "Confia"، الذين يقومون بتسخين الزجاج. على نار المصباح المنفوخ وصنع منتجات مذهلة وحساسة للغاية. في البداية، كانت موازين الحرارة هذه مملوءة بالماء، وكانت تنفجر عندما تتجمد؛ بدأ استخدام كحول النبيذ لهذا الغرض في عام 1654 في فكر دوق توسكانا الأكبر فرديناند الثاني. لم يتم تصوير موازين الحرارة الفلورنسية في ساجي فحسب، بل تم حفظها في عدة نسخ حتى يومنا هذا في متحف الجليل في فلورنسا؛ تم وصف تحضيرهم بالتفصيل.
أولاً، كان على السيد أن يقوم بإجراء تقسيمات على الأنبوب، مع الأخذ في الاعتبار أحجامه النسبية وأبعاد الكرة: تم تطبيق الأقسام بالمينا المنصهرة على الأنبوب المُسخن في مصباح، وتم الإشارة إلى كل عُشر بنقطة بيضاء، و الآخرين باللون الأسود. عادة ما يصنعون 50 قسمًا بحيث عندما يذوب الثلج، لا يقل الكحول عن 10، ولا يرتفع في الشمس فوق 40. لقد صنع الحرفيون الجيدون موازين الحرارة هذه بنجاح كبير لدرجة أنهم أظهروا جميعًا نفس قيمة درجة الحرارة تحت نفس الظروف، ولكن لم يكن هذا هو الحال إذ كان من الممكن تحقيق ذلك إذا تم تقسيم الأنبوب إلى 100 أو 300 جزء من أجل الحصول على دقة أكبر. تم ملء موازين الحرارة عن طريق تسخين الكرة وخفض نهاية الأنبوب إلى الكحول، وتم استكمال التعبئة باستخدام قمع زجاجي ذو نهاية رفيعة يمكن وضعها بحرية في أنبوب عريض إلى حد ما. بعد ضبط كمية السائل، يتم إغلاق فتحة الأنبوب بشمع مانع للتسرب يسمى "مانع التسرب". ومن هذا يتضح أن موازين الحرارة هذه كانت كبيرة الحجم ويمكن استخدامها لتحديد درجة حرارة الهواء، لكنها كانت لا تزال غير مناسبة لإجراء تجارب أخرى أكثر تنوعًا، ولم تكن درجات موازين الحرارة المختلفة قابلة للمقارنة مع بعضها البعض.
أخيرًا حدد الفيزيائي السويدي سيلسيوس كلا النقطتين الثابتتين، ذوبان الجليد والماء المغلي، في عام 1742، لكنه في البداية وضع 0 درجة عند نقطة الغليان، و100 درجة عند نقطة التجمد، واعتمد التسمية العكسية فقط بناءً على نصيحة م. ستورمر. تتميز الأمثلة الباقية من موازين الحرارة فهرنهايت بتنفيذها الدقيق. ومع ذلك، تبين أن المقياس "المقلوب" أكثر ملاءمة، حيث تم تحديد درجة حرارة ذوبان الجليد بـ 0 درجة مئوية، ونقطة الغليان بـ 100 درجة مئوية. تم استخدام مقياس الحرارة هذا لأول مرة من قبل العلماء السويديين وعالم النبات ك. لينيوس وعالم الفلك م. .ستريمر. يستخدم مقياس الحرارة هذا على نطاق واسع.
للحصول على معلومات حول إزالة الزئبق المسكوب من مقياس الحرارة المكسور، راجع المقالة إزالة الترميزموازين الحرارة الميكانيكية
ميزان الحرارة الميكانيكي
ميزان الحرارة الميكانيكي للنافذة
يعمل هذا النوع من موازين الحرارة على نفس مبدأ موازين الحرارة السائلة، ولكن عادةً ما يتم استخدام شريط معدني حلزوني أو شريط ثنائي المعدن كجهاز استشعار.
موازين الحرارة الكهربائية
ميزان الحرارة الكهربائي الطبي
يعتمد مبدأ تشغيل موازين الحرارة الكهربائية على التغير في مقاومة الموصل عندما تتغير درجة الحرارة المحيطة.
يعتمد النطاق الأوسع من موازين الحرارة الكهربائية على المزدوجات الحرارية (يؤدي الاتصال بين المعادن ذات السالبية الكهربية المختلفة إلى إنشاء فرق محتمل للتلامس يعتمد على درجة الحرارة).
محطة الطقس المنزلية
الأكثر دقة وثباتًا بمرور الوقت هي موازين الحرارة المقاومة القائمة على سلك البلاتين أو طلاء البلاتين على السيراميك. الأكثر استخدامًا هي PT100 (المقاومة عند 0 درجة مئوية - 100 أوم) PT1000 (المقاومة عند 0 درجة مئوية - 1000 أوم) (IEC751). إن الاعتماد على درجة الحرارة يكون خطيًا تقريبًا ويخضع للقانون التربيعي عند درجات الحرارة الإيجابية ومعادلة من الدرجة الرابعة عند درجات الحرارة السلبية (الثوابت المقابلة صغيرة جدًا، وبالتقريب الأول يمكن اعتبار هذا الاعتماد خطيًا). نطاق درجة الحرارة -200 - +850 درجة مئوية.
وبالتالي فإن المقاومة عند تدرجة مئوية، المقاومة عند 0 درجة مئوية، والثوابت (لمقاومة البلاتين) -
موازين الحرارة البصرية
تسمح لك موازين الحرارة الضوئية بتسجيل درجة الحرارة عن طريق تغيير مستوى السطوع والطيف والمعلمات الأخرى (انظر قياس درجة حرارة الألياف الضوئية) مع تغير درجة الحرارة. على سبيل المثال، أجهزة قياس درجة حرارة الجسم بالأشعة تحت الحمراء.
موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
يتيح لك مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء قياس درجة الحرارة دون الاتصال المباشر بشخص ما. في بعض البلدان، كان هناك ميل منذ فترة طويلة للتخلي عن موازين الحرارة الزئبقية لصالح أجهزة الأشعة تحت الحمراء، ليس فقط في المؤسسات الطبية، ولكن أيضًا على مستوى الأسرة.
يتمتع مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بعدد من المزايا التي لا يمكن إنكارها، وهي:
- سلامة الاستخدام (حتى مع وجود أضرار ميكانيكية خطيرة لا يوجد تهديد للصحة)
- دقة قياس أعلى
- الحد الأدنى من وقت الإجراء (يتم إجراء القياس خلال 0.5 ثانية)
- إمكانية جمع البيانات الجماعية
موازين الحرارة التقنية
تُستخدم موازين الحرارة السائلة التقنية في مؤسسات الزراعة والبتروكيماويات والكيماويات والتعدين والمعادن والهندسة الميكانيكية والإسكان والخدمات المجتمعية والنقل والبناء والطب، باختصار، في جميع مجالات الحياة.
هناك الأنواع التالية من موازين الحرارة التقنية:
- موازين الحرارة السائلة التقنية TTZh-M؛
- موازين الحرارة ثنائية المعدن TB، TBT، TBI؛
- موازين الحرارة الزراعية TS-7-M1؛
- الحد الأقصى لمقاييس الحرارة SP-83 M؛
- موازين الحرارة ذات الدرجة المنخفضة للغرف الخاصة SP-100؛
- موازين الحرارة الخاصة المقاومة للاهتزاز SP-V؛
- موازين الحرارة الزئبقية، الاتصال الكهربائي TPK؛
- موازين الحرارة المختبرية TLS؛
- موازين الحرارة للمنتجات البترولية TN؛
- موازين الحرارة لاختبار المنتجات البترولية TIN1، TIN2، TIN3، TIN4.
من هو في عالم الاكتشافات والاختراعات سيتنيكوف فيتالي بافلوفيتش
من مخترع مقياس الحرارة؟
من مخترع مقياس الحرارة؟
هل تساءلت يومًا: "أتساءل عن مدى سخونة الجو؟" أو: "أتساءل كم هو بارد؟" إذا كنت من المهتمين بالحرارة، فتخيل مجموعة الأسئلة المتعلقة بهذه الظاهرة والتي يريد العلماء توضيحها! لكن الخطوة الأولى في علم الحرارة يجب أن تكون السؤال: كيف يمكن قياسها؟
وهكذا تطلبت الحياة نفسها اختراع مقياس الحرارة. بالمناسبة، كلمة "thermo" تعني "حرارة"، و"meter" تعني "قياس". وبالتالي، فإن مقياس الحرارة هو "مقياس الحرارة (أو درجة الحرارة)".
الشرط الرئيسي لمقياس الحرارة: يجب أن يعطي دائمًا نفس القراءات عند نفس درجة الحرارة. لقد فهم العالم الإيطالي جاليليو ذلك عندما بدأ تجاربه حوالي عام 1592 (بعد 100 عام من اكتشاف كولومبوس لأمريكا). لقد تمكن من صنع نوع من مقياس الحرارة يمكن تسميته بـ "المنظار الحراري الهوائي". وهي تتألف من أنبوب زجاجي وكرة مجوفة مملوءة بالهواء. ثم تم تسخينها لتوسيع الهواء بالداخل، وبعد ذلك تم وضع الطرف المفتوح للأنبوب في بعض السوائل، مثل الماء.
ينضغط الهواء الموجود في الأنبوب أثناء تبريده، ويرتفع السائل عبر الأنبوب محاولًا أن يأخذ مكانه. تسببت التغيرات في درجات الحرارة في ارتفاع أو انخفاض مستوى السائل في الأنبوب. وبذلك كان أول "مقياس حرارة" لأنه كان يقيس الحرارة. لكن لاحظ: لقد سجل بالفعل تمدد وضغط الهواء في الأنبوب. لذلك ليس من الصعب أن نفهم أن مقياس الحرارة هذا لم يكن دقيقًا: ففي نهاية المطاف، كان متأثرًا بالتغيرات في الضغط الجوي.
يستخدم النوع الحديث من مقياس الحرارة تمدد وانكماش السائل لقياس درجة الحرارة. هذا السائل محكم الغلق في كرة زجاجية متصلة بها أنبوب رفيع. تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى تمدد السائل وارتفاعه عبر الأنبوب، وانخفاض درجة الحرارة يؤدي إلى انكماشه وسقوطه. المقياس المتدرج الموجود على الأنبوب يوضح لنا درجة الحرارة. تم استخدام هذا النوع من موازين الحرارة لأول مرة حوالي عام 1654 من قبل دوق توسكانا الأكبر، فرديناند الثاني.
من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (BE) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (GA) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (VO) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (ME) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (TE) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات من كتاب كل شيء عن كل شيء. المجلد 4 المؤلف ليكوم أركادي من كتاب الموسوعة الكبرى للتكنولوجيا مؤلف فريق من المؤلفين من كتاب من هو في عالم الاكتشافات والاختراعات مؤلف سيتنيكوف فيتالي بافلوفيتش من كتاب المؤلف من كتاب المؤلف من كتاب المؤلفهل يوجد ميزان حرارة بدون زئبق؟ لقد اعتدنا على حقيقة أن موازين الحرارة تتكون من أنبوب رفيع مملوء بالزئبق لدرجة أننا نادرًا ما نفكر في سبب الحاجة إلى هذا الزئبق في هذا الأنبوب، أي كيف يعمل هذا الجهاز. مقياس الحرارة، أو مقياس الحرارة، هو مجرد جهاز
من كتاب المؤلفمقياس حرارة الغاز مقياس حرارة الغاز هو جهاز لقياس درجة الحرارة، ويعتمد عمله على اعتماد ضغط أو حجم الغاز المثالي على درجة الحرارة. في أغلب الأحيان، يتم استخدام مقياس حرارة الغاز ذو الحجم الثابت، حيث يتغير التغير في درجة حرارة الغاز
من كتاب المؤلفمقياس الحرارة السائل مقياس الحرارة السائل هو أبسط جهاز يستخدم على نطاق واسع جدًا في جميع قطاعات المجمع الاقتصادي الروسي تقريبًا، في المؤسسات الطبية، في الحياة اليومية لقياس درجة حرارة الهواء في الغرف (بما في ذلك الصناعية،
من كتاب المؤلفالترمومتر الزئبقي الترمومتر الزئبقي هو جهاز عبارة عن مقياس حرارة سائل مصمم لقياس درجة الحرارة في نطاق 35-750 درجة مئوية، وتتميز موازين الحرارة الزئبقية ذات درجة الحرارة المرتفعة بأنها تملأ الفراغ الموجود فوق الزئبق بالنيتروجين تحت الضغط،
من كتاب المؤلفموازين الحرارة المقاومة تصنع موازين الحرارة المقاومة من معادن نقية ومعادن شبه موصلة. تم تصميم موازين الحرارة المقاومة للقياسات بناءً على خصائص الموصلات وأشباه الموصلات، مما يوضح إمكانية ذلك
من كتاب المؤلفمن مخترع مقياس الحرارة؟ هل تساءلت يومًا: "أتساءل عن مدى سخونة الجو؟" أو: "أتساءل كم هو بارد؟" إذا كنت من المهتمين بالحرارة، فتخيل مجموعة الأسئلة المتعلقة بهذه الظاهرة والتي يريد العلماء توضيحها! لكن
اليوم لا يوجد شخص واحد لا يستخدم مثل هذا الجهاز كمقياس حرارة. في هذه اللحظة هو أمر شائع. ومع ذلك، لم يكن هذا هو الحال دائما. قليل من الناس يعرفون الرحلة الطويلة والصعبة التي قطعها مقياس الحرارة. تاريخ ظهوره يتعمق في الماضي.
تم اختراع أول مقياس حرارة، أو بالأحرى المنظار الحراري، خلال عصر النهضة في نهاية القرن السادس عشر. ولم يكن منشئها سوى غاليليو غاليلي. كان المنظار الحراري عبارة عن كرة زجاجية تم لحام أنبوب بها. قام الفيزيائي الإيطالي بتسخين الكرة بيديه وتحريكها، ثم أنزل الطرف الحر للأنبوب الزجاجي في وعاء به ماء ملون أو نبيذ. وبعد أن بردت الكرة، انخفض حجم الهواء الذي تحتويه بشكل ملحوظ، وارتفع الماء عبر الأنبوب. كان الفرق بين المنظار الحراري ومقياس الحرارة الحديث هو أنه في اختراع غاليليو، بدلاً من الزئبق، يتمدد الهواء.
في وقت واحد تقريبًا مع جاليليو، الذي لا يزال لا يعرف شيئًا عن اكتشافه، ابتكر البروفيسور إس سانتوريو من جامعة بادوا جهازه الخاص الذي كان من الممكن من خلاله قياس درجة حرارة جسم الإنسان.
كان الجهاز ضخمًا جدًا وكان له أيضًا شكل كرة وأنبوب متعرج مستطيل تم رسم الأقسام عليه. تمت تعبئة الطرف الحر للأنبوب بسائل ملون. ومن أجل قياس درجة الحرارة، كان على الشخص أن يأخذ هذه الكرة في فمه أو يدفئها بيديه. نظرًا لأن جهاز سانتوريو كان كبيرًا جدًا، فقد تم تثبيته في فناء المنزل.
في أوروبا في بداية القرن الخامس عشر، تم تصنيع عدد كبير جدًا من موازين الحرارة الفريدة. على سبيل المثال، في هولندا، انتشر على نطاق واسع ما يسمى بالنوع "الهولندي" من مقياس الحرارة، الذي يحتوي على كرتين وأنبوب متعرج. كانت الكرة السفلية مملوءة بالسائل، والكرة العلوية مملوءة بالهواء.
تم اختراع أول مقياس حرارة، والذي لم يتم تحديد بياناته من خلال التغيرات في الضغط الجوي، في عام 1641. تم إنشاء مقياس الحرارة هذا في عهد الإمبراطور الروماني المقدس فرديناند الثاني، الذي لم يكن راعيًا للفنون فحسب، بل كان أيضًا مؤلفًا للعديد من الأدوات. أعطت تجارب الفيزيائي توريسيلي باستخدام البارومترات المملوءة بالزئبق حافزًا لتحسين المنظار الحراري، الذي اخترعه جاليليو. تم قلب هذا الجهاز ببساطة، وأضيف الكحول الملون إلى الكرة وتم إغلاق الطرف العلوي للأنبوب.
اخترع الفيزيائي الألماني أوتو فون غيريكي، أثناء دراسته للهواء الجوي، عددًا من موازين الحرارة الفريدة، بما في ذلك أكبرها، والذي كان ارتفاعه سبعة أمتار. تم تثبيت مقياس الحرارة الأصلي هذا على جدار المنزل. كرة نحاسية كبيرة، مغطاة بطلاء أزرق ومزينة بنجوم ذهبية، مملوءة بالهواء. كان أحد كوع الأنبوب، الملحوم من الأسفل، مملوءًا جزئيًا بالسائل، بينما ظل الآخر مفتوحًا. في الطقس الحار، يدفع الهواء الساخن الموجود في الكرة الزجاجية السائل إلى خارج الأنبوب، وتبدأ العوامة في الارتفاع، ويسقط الملاك، مما يشير إلى التقسيم المقابل للمقياس. أظهر القسم الأدنى "حرًا شديدًا" وأظهر القسم السابع الأعلى "برودًا شديدًا".
في ذلك الوقت، لم يكن المقياس الوحيد الذي نستخدمه اليوم موجودًا. لم يتمكن العلماء لفترة طويلة من العثور على نقاط البداية، والتي يجب تقسيم المسافة بينها بالتساوي. واقترحوا أن يأخذوا في الاعتبار، على سبيل المثال، نقاط انصهار الجليد والزبدة المذابة. بعد مرور بعض الوقت، على وجه التحديد في عام 1714، ظهر مقياس حرارة أكثر أو أقل صالحة للاستعمال. كان مبتكر مقياس الحرارة هذا هو الفيزيائي الألماني غابرييل فهرنهايت.
في البداية، أنشأت فهرنهايت مقياسين حرارة للكحول، ولكن بفضلهما، كان من الممكن إجراء قياسات دقيقة مشروطة فقط. ثم قرر الفيزيائي استخدام الزئبق في مقياس الحرارة. تبين أن هذا الاختراع كان أكثر نجاحًا. استخدم في موازين الحرارة عدة أنواع من المقاييس، كان آخرها يعتمد على ثلاث نقاط ثابتة. النقطة الأولى كانت درجة حرارة تركيبة الماء والثلج والأمونيا والتي حددت بـ 0 درجة، والثانية درجة حرارة خليط الماء والثلج المحددة بـ 32 درجة، والثالثة درجة غليان الماء والتي كان 212 درجة. تم تسمية هذا المقياس لاحقًا على اسم منشئه. ولا يزال مقياس فهرنهايت مستخدمًا في الولايات المتحدة الأمريكية وإنجلترا.
وبعد 30 عامًا، بدأ عالم الفلك أندرس سيلسيوس بإجراء تجارب باستخدام مقياس الحرارة الزئبقي لدراسة العلاقة بين نقطة انصهار الثلج ونقطة الغليان من الضغط الجوي. توصلت مئوية إلى استنتاج مفاده أنه سيكون من المنطقي تقسيم المسافة بين النقاط إلى 100 فترة. يشير الرقم 100 إلى نقطة انصهار الجليد، والرقم 0 يشير إلى نقطة غليان الماء.
ومع ذلك، في عام 1860، اقترح العالم الإنجليزي ويليام كلفن نموذجًا جديدًا لمقياس درجة الحرارة. درجة الحرارة -273 درجة مئوية تتوافق مع الطاقة الحركية للجزيئات. وبما أنه لا يمكن تبريد أي مادة أكثر من ذلك، فإن درجة الحرارة البالغة -273 درجة تعتبر "الصفر المطلق". في مقياس ويليام كلفن، تم اعتبار الصفر كبداية، وكل قسمة لاحقة كانت تساوي درجة عادية. تبين أن هذا المقياس مناسب للغاية، لأنه بمساعدته كان من الممكن عرض جميع الظواهر التي تحدث على الأرض بشكل كامل.
في الطب، بدأ استخدام قياس الحرارة في وقت لاحق بكثير من التكنولوجيا. في وقت مبكر من عام 1861، اعتقد كارل جيرهارد أن قياس درجة الحرارة كان إجراءً صعبًا للغاية لتطبيقه في الممارسة والاستخدام المنتظم. بعد مرور بعض الوقت، جاءت هذه الأجهزة البسيطة ولكن الضرورية للغاية إلى منازلنا من المختبرات والعيادات - موازين الحرارة الطبية، التي تخدم العلم وتحرس صحة الإنسان.
الأجسام المادية والسوائل منذ بداية تطور المجتمع المتحضر. يبدأ تاريخ إنشاء موازين الحرارة منذ عدة قرون. دعونا نكتشف ما هي الأجهزة الأولى لهذا الغرض؟ من هو مخترع مقياس الحرارة؟ متى تم اختراع أول مقياس حرارة؟
ميزان الحرارة الأول
إن سلف مقياس الحرارة الحديث هو جهاز بدائي إلى حد ما يعرف باسم المنظار الحراري. يعود تاريخ إنشاء موازين الحرارة في هذه الفئة إلى عام 1597 البعيد. في هذا الوقت أجرى العالم الشهير جاليليو جاليلي تجاربه بهدف تطوير جهاز للسوائل.
لم يكن مقياس الحرارة الأول أكثر من مجرد هيكل يمثله أنبوب زجاجي رفيع به كرة صغيرة محكمة الغلق في المنتصف. أثناء القياسات، تم تسخين الجزء السفلي من المنظار الحراري. ثم تم وضع الأنبوب في الماء. وبعد بضع دقائق، برد الهواء الموجود في الهيكل، مما أدى إلى انخفاض الضغط وحركة الكرة.
لسوء الحظ، لم يتمكن العالم أبدًا من وضع اللمسات النهائية على الجهاز. ولم يجد تطبيقه العملي قط. لم يكن هناك مقياس حرارة هنا. ولذلك، باستخدام الجهاز كان من المستحيل تحديد المؤشرات الرقمية الدقيقة لدرجة حرارة الفضاء المحيط أو السوائل. الشيء الوحيد الذي تبين أن مقياس الحرارة هذا مناسب له هو تحديد تسخين مادة معينة.
تحسين المنظار الحراري لجاليليو
لم ينته تاريخ إنشاء موازين الحرارة بمحاولات غاليليو الفاشلة للتوصل إلى جهاز عملي. في عام 1657، بعد مرور 60 عامًا على التجارب والأخطاء الأولى التي ارتكبها المخترع، واصل فريق من العلماء من فلورنسا عمله. لقد تمكنوا من القضاء على العيوب الرئيسية للمنظار الحراري، على وجه الخصوص، لإدخال مقياس التدرج في الجهاز. علاوة على ذلك، قام علماء فلورنسا بإنشاء فراغ في أنبوب زجاجي مغلق، مما أدى إلى إلغاء اعتماد نتائج القياس التي تم الحصول عليها على الضغط الجوي.
وفي وقت لاحق، تم تحسين هذا الجهاز أيضا. تم استبدال الماء الموجود فيه بكحول النبيذ. وهكذا، بدأ المنظار الحراري في العمل على مبدأ تمدد السائل عندما تتغير درجة حرارة البيئة.
ميزان الحرارة سانتوريو
في عام 1626، قام عالم إيطالي يدعى سانتوريو من مدينة بادوا، والذي عمل أستاذا في الجامعة المحلية، بإنشاء نسخته الخاصة من مقياس الحرارة. وبمساعدتها أصبح من الممكن قياس درجة حرارة جسم الإنسان. إلا أن الجهاز لم يجد تطبيقا عمليا لأنه كان ضخما للغاية. كان حجم الجهاز مثيرًا للإعجاب لدرجة أنه كان لا بد من إخراجه إلى الفناء لأخذ القياسات.
ما هو مقياس حرارة سانتوريو؟ تم تصنيع الجهاز على شكل كرة متصلة بأنبوب مستطيل متعرج. يحتوي سطح الأخير على تقسيمات الحجم. تمت تعبئة الطرف الحر للأنبوب بمادة سائلة تحتوي على صبغة. عند وضع الأنبوب في مادة ساخنة، يصل الوسط الداخلي الملون إلى قيمة أو أخرى على المقياس.
اختراع مقياس القياس الموحد
لا يتضمن تاريخ إنشاء موازين الحرارة محاولات لتطوير تصميم فعال لمقياس الحرارة فحسب، بل يشمل أيضًا العمل على إنشاء مقياس قياس موضوعي. ومن أنجح التجارب في هذا المجال ما قام به الفيزيائي الألماني غابرييل فهرنهايت. كان هو الذي قرر في عام 1723 استبدال الكحول بالزئبق في قارورة موازين الحرارة في ذلك الوقت.
واعتمد مقياس العالم على وجود ثلاث نقاط مرجعية:
- الأول يتوافق مع درجة حرارة الماء صفر؛
- النقطة الثانية على المقياس تتوافق مع 32 درجة.
- والثالثة تساوي درجة غليان الماء.
أخيرًا تم تحسين مقياس الحرارة على يد عالم فيزياء وأرصاد جوية وفلكي سويدي، وفي عام 1742، أثناء التجارب، قرر تقسيم مقياس الحرارة إلى 100 فترة متساوية. القيمة العليا تتوافق مع درجة حرارة ذوبان الجليد، والقيمة المنخفضة تتوافق مع نقطة غليان الماء. ويستخدم مقياس مئوية في موازين الحرارة حتى يومنا هذا. ومع ذلك، اليوم يتم تثبيته رأسا على عقب في أدوات القياس. وبالتالي، فإن الرقم العلوي 100 درجة يتوافق الآن مع نقطة غليان الماء، والرقم السفلي يؤخذ على أنه 0 درجة.
في منتصف القرن التاسع عشر، اقترح الفيزيائي الإنجليزي ويليام طومسون، المعروف لدى جمهور واسع باسم اللورد كلفن، نسخته من مقياس القياس. اختار درجة الحرارة كنقطة انطلاق للقياسات، والتي كانت -273 درجة مئوية. وهذا المؤشر هو الذي يستبعد أي حركة في جزيئات الأجسام المادية. ومع ذلك، فإن الأجهزة القائمة على هذا المقياس وجدت استخدامها فقط في المجتمع العلمي.
أنواع وأجهزة موازين الحرارة الحديثة
أبسطها هو مقياس حرارة زجاجي عادي موجود في كل منزل اليوم. ومع ذلك، أصبحت هذه الأجهزة شيئا من الماضي تدريجيا. نظرًا لأن ملء قارورة الجهاز بالزئبق السام ليس حلاً آمنًا جدًا للاستخدام المنزلي.
حاليًا، بدأ استخدام الأجهزة الرقمية تدريجيًا كبديل. يقوم الأخير بقياس درجة الحرارة المحيطة من خلال تشغيل جهاز استشعار إلكتروني مدمج.
أما أحدث الاختراعات فهي الشرائط الحرارية التي يمكن التخلص منها. ومع ذلك، فإن هذه الأجهزة لم تجد بعد استخداما واسع النطاق.
أخيراً
لذلك اكتشفنا من اخترع مقياس الحرارة، وما هي أنواع الأجهزة في هذه الفئة المتاحة للمستخدمين اليوم. أخيرًا، أود أن أشير إلى أن الأجهزة المخصصة لهذا الغرض لها أهمية خاصة بالنسبة للأشخاص المعاصرين. لا يتيح مقياس الحرارة إمكانية تحديد درجة حرارة الجسم بسرعة فحسب، بل يسمح لك أيضًا بمعرفة مدى دفء أو برودة الجو بالخارج. يساعد مقياس الحرارة المثبت في الفرن في الحفاظ على درجة حرارة الطهي المثالية، كما يساعد جهاز مماثل في الثلاجة على التحكم في جودة تخزين الطعام.
- تهجئة علامة لينة
- كيفية الحصول على كتاب عمل وتكلفة ذلك: إجراءات التسجيل كيفية إصدار كتاب عمل جديد للموظف
- اقتباسات باللغة اللاتينية مع الترجمة
- تهجئة متكاملة ومنفصلة للأحوال المتكونة من الأسماء والأرقام الأساسية تهجئة الظروف معًا أو بشكل منفصل
- نقل المكتب: إضفاء الطابع الرسمي على العلاقات مع الموظفين (Styufeeva I
- التسجيل العسكري في التنظيم المراسلات مع مكتب التسجيل والتجنيد العسكري عينة
- سوق العمل للمؤسسة (المنظمة) سوق العمل الداخلي للمؤسسة
- تحصيل الأضرار الفعلية والتعويض عنها حقيقة الضرر
- سومتسوف، نيكولاي فيدوروفيتش
- بيرلمان، الكسندر ايليتش - جيوكيمياء المحيط الحيوي كيمياء بيرلمان الجيوكيميائية
- مجموعة من المسائل والتمارين في الكيمياء للمدرسة الثانوية
- الشبم عند الأولاد: العلاج في المنزل بدون جراحة صعوبة التبول
- أيها الأطفال القديسون أيها الأطفال القديسون شهداء الإيمان الأرثوذكسية
- هل ينبغي إعطاء الأطفال زيت السمك، وكيفية تناوله بشكل صحيح في كبسولات (شكل سائل)، وماذا تقول المراجعات عن الفوائد والأضرار؟
- قديروف وقاديروف: لماذا يغفر الكرملين للقيادة الشيشانية كل شيء
- إحصائيات "مضحكة" عن أحكام البراءة لمن تختلقون الأعذار؟
- الأحداث في تشيكوسلوفاكيا (1968
- شكرًا للرفيق ستالين على حاضرنا السعيد، شكرًا للينين على طفولتنا السعيدة
- سيرة ميخائيل بروساك
- كتب من مكتبة شنيرسون منشورة على الإنترنت حالة "عودة الكتب"