احتاج الناس إلى قياس درجة حرارة الجسم والسوائل منذ بداية تطور المجتمع المتحضر. بدأ تاريخ إنشاء موازين الحرارة منذ عدة قرون. دعنا نتعرف على الأجهزة الأولى لهذا الغرض؟ من طور مقياس الحرارة؟ متى تم اختراع أول ترمومتر؟
أول ميزان حرارة
سلف مقياس الحرارة الحديث هو جهاز بدائي نوعًا ما يُعرف باسم المنظار الحراري. يعود تاريخ إنشاء موازين الحرارة من هذه الفئة إلى عام 1597 البعيد. في هذا الوقت أجرى العالم الشهير جاليليو جاليلي تجاربه التي تهدف إلى تطوير جهاز لقياس درجة حرارة السائل.
لم يكن مقياس الحرارة الأول أكثر من بناء ، يمثله أنبوب زجاجي رفيع مع كرة صغيرة محكمة الإغلاق في المنتصف. أثناء القياسات ، تعرض الجزء السفلي من المنظار الحراري للتدفئة. ثم تم وضع الأنبوب في الماء. بعد بضع دقائق الهواءتم تبريد الهيكل ، مما أدى إلى انخفاض ضغط وحركة الكرة.
للأسف ، لم يتمكن العالم من إنهاء الجهاز. لم يتم العثور على تطبيقه العملي. لم يكن هناك مقياس حرارة. لذلك ، باستخدام الجهاز ، كان من المستحيل تحديد المؤشرات العددية الدقيقة لدرجة حرارة الفضاء المحيط أو السوائل. الشيء الوحيد الذي اتضح أن مقياس الحرارة هذا مناسبًا له هو تحديد تسخين مادة معينة.
تنقية منظار جاليليو الحراري
لم ينته تاريخ إنشاء موازين الحرارة بمحاولات غاليليو غير المجدية للتوصل إلى جهاز عملي. في عام 1657 ، أي بعد 60 عامًا من أول تجربة وخطأ للمخترع ، واصلت مجموعة من العلماء من فلورنسا عمله. لقد تمكنوا من القضاء على أوجه القصور الرئيسية في المنظار الحراري ، على وجه الخصوص ، لإدخال مقياس تدرج في الجهاز. علاوة على ذلك ، أنشأ علماء فلورنسا فراغًا في أنبوب زجاجي مغلق ، مما أدى إلى التخلص من الاعتماد على نتائج القياس التي تم الحصول عليها على الضغط الجوي.
لاحقًا تم تحسين هذا الجهاز أيضًا. تم استبدال الماء الموجود فيه بكحول النبيذ. وهكذا ، بدأ المنظار الحراري يعمل على مبدأ تمدد السائل عندما تتغير درجة الحرارة المحيطة.
ميزان الحرارة سانتوريو
في عام 1626 ، ابتكر عالم إيطالي يدعى سانتوريو من مدينة بادوفا ، والذي عمل أستاذاً في الجامعة المحلية ، نسخته الخاصة من مقياس الحرارة. بمساعدتها ، أصبح من الممكن قياس درجة حرارة جسم الإنسان. ومع ذلك ، فإن الجهاز لم يجد تطبيقًا عمليًا ،لأنها كانت مرهقة للغاية. كان حجم الجهاز مثيرًا للإعجاب لدرجة أنه كان لا بد من إخراجه في الفناء لأخذ القياسات.
ماذا كان ميزان الحرارة سانتوريو؟ صُنع الجهاز على شكل كرة متصلة بأنبوب متعرج مستطيل الشكل. على سطح الأخير يحتوي على أقسام المقياس. تمتلئ النهاية الحرة للأنبوب بمادة سائلة تحتوي على صبغة. عندما تم وضع الأنبوب في مادة ساخنة ، وصلت البيئة الداخلية الملونة إلى قيمة أو أخرى على المقياس.
اختراع مقياس قياس واحد
لا يشمل تاريخ إنشاء موازين الحرارة محاولات تطوير تصميم ميزان حرارة فعال فحسب ، بل يشمل أيضًا العمل على إنشاء مقياس قياس موضوعي. من أنجح التجارب في هذا المجال كان نجاح الفيزيائي الألماني غابرييل فهرنهايت. كان هو الذي قرر في عام 1723 استبدال الكحول في قارورة موازين الحرارة في ذلك الوقت بالزئبق.
استند مقياس العالم إلى وجود ثلاث نقاط مرجعية:
- الأول يتوافق مع درجة حرارة الماء صفر ؛
- النقطة الثانية على المقياس تقابل 32 درجة ؛
- الثالث - يساوي نقطة غليان الماء.
قام الفيزيائي السويدي وعالم الأرصاد الجوية والفلكي أندرس سيلسيوس أخيرًا بتحسين مقياس الحرارة. في عام 1742 ، أثناء التجارب ، قرر تقسيم مقياس الحرارة إلى 100 فترة متساوية. يتوافق المؤشر العلوي مع درجة حرارة انصهار الجليد ، بينما يتوافق المؤشر السفلي مع درجة غليان الماء. يستخدم المقياس المئوي في موازين الحرارة حتى يومنا هذا.يوم. ومع ذلك ، يتم تثبيته اليوم في أدوات القياس رأسًا على عقب. وبالتالي ، فإن الرقم العلوي 100oيتوافق الآن مع نقطة غليان الماء ، والرقم السفلي يؤخذ على أنه 0o.
في منتصف القرن التاسع عشر ، اقترح الفيزيائي الإنجليزي ويليام طومسون ، المعروف للجمهور العريض باسم اللورد كلفن ، نسخته من مقياس القياس. اختار درجة الحرارة كنقطة انطلاق للقياسات ، والتي كانت تساوي -273oС. هذا هو المؤشر الذي يستبعد أي حركة في جزيئات الأشياء المادية. ومع ذلك ، فإن الأجهزة القائمة على هذا المقياس وجدت تطبيقاتها فقط في المجتمع العلمي.
انواع واجهزة موازين الحرارة الحديثة
أبسط نوع من موازين الحرارة هو مقياس حرارة زجاجي عادي ، وهو متوفر الآن في كل منزل. ومع ذلك ، أصبحت هذه الأجهزة شيئًا من الماضي تدريجيًا. بما أن ملء دورق الجهاز بالزئبق السام ليس حلاً آمناً جداً للاستخدام المنزلي.
في الوقت الحالي ، يتم استخدام الأجهزة الرقمية تدريجياً كبديل لمقاييس الحرارة الزئبقية. هذا الأخير يقيس درجة الحرارة المحيطة باستخدام المستشعر الإلكتروني المدمج.
أما بالنسبة لأحدث الاختراعات ، فهي موازين حرارة تعمل بالأشعة تحت الحمراء وشرائط حرارية يمكن التخلص منها. ومع ذلك ، فإن هذه الأجهزة لم تجد بعد تطبيقًا واسعًا.
في الختام
لذلك اكتشفنا من اخترع مقياس الحرارة ، ما هي أنواع الأجهزةمن هذه الفئة متاحة للمستخدمين اليوم. أخيرًا ، أود أن أشير إلى أن الأجهزة لهذا الغرض لها أهمية خاصة للإنسان الحديث. لا يتيح لك مقياس الحرارة تحديد درجة حرارة الجسم بسرعة فحسب ، بل يتيح لك أيضًا معرفة مدى دفء أو برودة الجو في الخارج. يساعد ترمومتر مثبت في الفرن على الحفاظ على درجة حرارة الطهي المثلى ، ويساعد جهاز مماثل في الثلاجة على التحكم في جودة تخزين الطعام.
