Термометр спирта или дух термометр является альтернативой термометра ртути в стекле и имеет аналогичные функции. В отличие от стеклянного ртутного термометра, содержимое спиртового термометра менее токсично и быстро испаряется. Вариант на основе этанола является наиболее широко используемым из-за низкой стоимости и относительно низкой опасности, которую представляет жидкость в случае поломки.
Органическая жидкость содержится в стеклянную колбу , которая соединена с капилляром того же стекла и конец герметизирован с колбой расширения. Пространство над жидкостью представляет собой смесь азота и пара жидкости. В рабочем диапазоне температур мениск или граница раздела между жидкостью находится внутри капилляра. С повышением температуры объем жидкости расширяется, и мениск движется вверх по капилляру. Положение мениска показывает температуру на нанесенной шкале.
Используемая жидкость может быть чистым этанолом , толуолом , керосином или изоамилацетатом , 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, содержащего капилляр, обычно покрывается белой или желтой эмалью, чтобы дать фон для считывания шкалы.
Диапазон полезности термометра определяется температурой кипения используемой жидкости. В случае термометра, заполненного этанолом, верхний предел измерения составляет 78 ° C (172,4 ° F), что делает его полезным для измерения дневной, ночной температуры и температуры тела, хотя и не для чего-то более горячего.
Термометры, наполненные этанолом, используются вместо ртутных для метеорологических измерений минимальных температур и могут использоваться при температурах до −70 ° C (−94 ° F). [2] Физическим ограничением способности термометра измерять низкие температуры является точка замерзания используемой жидкости. Этанол замерзает при -114,9 ° C (-174,82 ° F). Если в спиртовом термометре используется комбинация этилового спирта, толуола и пентана, его нижний температурный диапазон может быть расширен для измерения температуры до -200 ° C (-328 ° F). [3] Однако диапазон измерения температуры c. От –200 ° C до 78 ° C, сильно зависит от типа используемого спирта.
История [ править ]
Спиртовой термометр был одним из первых эффективных современных приборов для измерения температуры. Как и в случае со многими ранними важными изобретениями, изобретение приписывают нескольким людям. К ним относится Фердинандо II Медичи, великий герцог Тосканы , который в 1654 году сделал запечатанные трубки, частично заполненные спиртом или мочой, с колбой и стержнем, в зависимости от расширения жидкости и независимо от давления воздуха. [4] В других источниках, в том числе в Британской энциклопедии, говорится, что немецкий ученый Даниэль Габриэль Фаренгейт изобрел спиртовой термометр в 1709 году. [5] Фаренгейт был искусным стеклодувом, и его спиртовой термометр был первым в мире надежным термометром. [6]
Ссылки [ править ]
- ^ «Термометр для наполнения жидкостей» (PDF) . Charnwood Instrumentation . Архивировано из оригинала (PDF) 2 ноября 2014 года.
- ^ Британский стандарт 692: 1990 Технические условия для метеорологических термометров.
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 21 апреля 2015 года . Дата обращения 4 июня 2015 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ RP Бенедикт (1987) Основы измерения температуры, давления и расхода, 3-е изд., ISBN 0-471-89383-8 стр. 4
- ↑ Британская энциклопедия «Наука и технологии: Даниэль Габриэль Фаренгейт» [1]
- ^ Энциклопедия мировой биографии "Габриэль Фаренгейт"
