Спиртовой термометр
или Спиртовой термометр спиртовой термометр имеет конструкцию и принцип действия, аналогичные ртутному стеклянному термометру . Однако термометрическая жидкость спиртового термометра менее токсична и быстро испаряется, что делает ее более безопасной альтернативой ртутным термометрам. Версия с этанолом получила наиболее широкое распространение из-за низкой стоимости и относительно низкой опасности, которую представляет жидкость в случае поломки.
Органическая жидкость содержится в стеклянной колбе, которая соединена с капилляром из того же стекла, а конец закрыт расширительной колбой. Пространство над жидкостью представляет собой смесь азота и паров жидкости. В рабочем диапазоне температур мениск или граница раздела между жидкостью и газом/паром находится внутри капилляра. С повышением температуры объем жидкости расширяется и мениск перемещается вверх по капилляру. Положение мениска показывает температуру по вписанной шкале.
Используемой жидкостью может быть чистый этанол , толуол , керосин или изоамилацетат , в зависимости от производителя и диапазона рабочих температур. [1] Поскольку они прозрачны , жидкость становится более заметной за счет добавления красного или синего красителя . Одна половина стакана, в котором находится капилляр, обычно покрыта белой или желтой эмалью, чтобы обеспечить фон для чтения шкалы.
Диапазон полезности термометра определяется температурой кипения используемой жидкости. В случае термометра, наполненного этанолом, верхний предел измерения составляет 78 ° C (172,4 ° F), что делает его полезным для измерения дневной, ночной температуры и температуры тела, но не для чего-либо более горячего, чем эти.
Термометр, наполненный этанолом, используется вместо ртутного для метеорологических измерений минимальных температур и может использоваться при температуре до -70 ° C (-94 ° F). [2] Физическим ограничением способности термометра измерять низкие температуры является точка замерзания используемой жидкости. Этанол замерзает при температуре -114,9 ° C (-174,82 ° F). Если в спиртовом термометре используется комбинация этанола, толуола и пентана, его нижний температурный диапазон может быть расширен для измерения температур до -200 ° C (-328 ° F). [3] Однако диапазон температур измерения c. От −200 °C до 78 °C в значительной степени зависит от типа используемого спирта.
История
[ редактировать ]Спиртовой термометр был первым эффективным инструментом современного типа для измерения температуры. Как и в случае со многими ранними важными изобретениями, авторство этого изобретения принадлежит нескольким людям. К ним относится Фердинандо II Медичи, великий герцог Тосканы , который в 1654 году изготовил герметичные трубки, частично наполненные спиртом, с колбой и штоком, зависящие от расширения жидкости и независимые от давления воздуха. [4] Другие источники, в том числе Британская энциклопедия, приписывают Дэниелу Габриэлю Фаренгейту изобретение спиртового термометра в 1709 году. [5] Фаренгейт был искусным стеклодувом , а его спиртовой термометр стал первым в мире надежным термометром. [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Жидкости для наполнения термометров» (PDF) . Инструментарий Чарнвуда . Архивировано из оригинала (PDF) 2 ноября 2014 года.
- ^ Британский стандарт 692:1990. Спецификация для метеорологических термометров.
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 21 апреля 2015 года . Проверено 4 июня 2015 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Р. П. Бенедикт (1987) Основы измерения температуры, давления и расхода, 3-е изд., ISBN 0-471-89383-8 стр. 4
- ^ Британская энциклопедия «Наука и технологии: Дэниел Габриэль по Фаренгейту» [1]
- ^ Энциклопедия мировой биографии "Габриэль Фаренгейт"