В наши дни наиболее популярной является шкала Цельсия, в то время как шкала Фаренгейта продолжает использоваться в Соединенных Штатах и Великобритании. Шкала Кельвина применяется преимущественно в научных целях.
Кто и в каком году изобрел термометр – история создания
Измерение температуры тела считается довольно простой и знакомой процедурой. Практически каждый человек периодически прибегает к этому методу, который позволяет в течение нескольких минут узнать важный параметр здоровья. Однако на заре своей истории термометры представляли собой громоздкие устройства, использование которых требовало определенных навыков и знаний. Кто стал первооткрывателем этого прибора?
История разработки термометра
На сегодняшний день термометр является обыденным устройством, которым время от времени пользуются все люди. Тем не менее, в прошлом его конструкция и применение значительно отличались от современных стандартов.
Кто придумал термометр?
Установить точное авторство изобретения сложно. Это объясняется не только малым количеством сохранившихся источников. Проблема заключается в том, что термометры представляют собой совершенно различные устройства. Более того, добиться необходимого качества и уровня измерений невозможно мгновенно.
Первый термометр
Изобретение термометра связывают с несколькими известными личностями, среди которых Галлилео Галилей, Санторио Санториус и Роберт Фладд. Этот список не исчерпывающ даже для самых известных ученых, которые в разные времена занимаются созданием устройства для измерения температуры человеческого тела, воды, почвы и воздуха.
В работах Галилея отсутствует точное описание термометра. Тем не менее, по словам его последователей, в 1597 году он разработал термоскоп — прибор, который реагировал на изменение температуры, поднимая уровень жидкости при нагревании. Важно отметить, что тогда еще не было использования терморегуляции.
Санторио из Падуанского университета создал устройство, предназначенное для определения температуры человеческого тела. Однако его конструкция была настолько громоздкой, что пришлось установить прибор во дворе его дома.
Жидкостные термометры начали свою историю в 1667 году. Однако, из-за того что они были подвержены поломкам при замерзании воды, вскоре стали использовать спирт для их изготовления. Ученику Галилея Эванджелисту Торричелли удалось создать термометр, который не зависел от колебаний атмосферного давления, и в конечном итоге устройство было заполнено ртутью.
Единая шкала и ртуть
Исследователи провели значительное время, пытаясь определить такие точки и интервалы, которые могли бы быть изометрическими. В качестве исходных точек были предложены «тающий лед», «кипящая вода» и абстрактные термины.
Современный термометр, который лучше всего подходит для домашнего использования, был разработан немецким физиком Габриэлем Фаренгейтом. В 1723 году он представил свое устройство. Изначально ученый создал два прибора для измерения алкоголя, но позже изобрел ртутный термометр.
Шкала Фаренгейта основывается на следующих ключевых точках:
- Первая точка — нулевая. Она соответствует температуре смеси воды, льда и аммиака.
- Вторая точка — 32 градуса, которая представляет собой температуру замерзания воды с льдом.
- Третья точка — 212 градусов, что соответствует температуре кипения воды.
Этапы усовершенствования
С появлением нового устройства была разработана и новая шкала для измерения температуры. Инициатором этой идеи стал Келсо. Градусы стали определяться с гораздо большей аккуратностью. Однако первоначально считалось, что 100 градусов соответствует таянию льда, а 0 градусов — кипению воды. Со временем шкала была изменена на противоположную, чтобы упростить понимание.
В 1848 году Томпсон, который позже получил титул лорда Кельвина, подтвердил возможность создания абсолютной шкалы температуры. В качестве исходной точки было выбрано значение -273,15 градусов Цельсия. Было установлено, что дальнейшее понижение температуры тела невозможно. В наше время шкала Кельвина широко применяется в профессиональных физических лабораториях.
Современные версии
Изначально термометры создавались учеными исключительно для личного использования. Однако вскоре стало понятно, что данный подход, подобно многим ремеслам, не удовлетворяет потребностям общества. С развитием технологий начали возникать специализированные фабрики.
Современные производственные мощности способны изготовлять разнообразные модели термометров. Эти устройства применяются для измерения температуры воздуха, в различных диагностических процедурах и во многих других сферах. На сегодняшний день термометры используются в следующих областях:
- Газовые плиты,
- Электростанции,
- Автомобили,
- Котлы,
- Самолеты,
- Морские суда.
Данные устройства нередко находят применение в домашних условиях. В России одним из ведущих производителей таких приборов является компания «Первый термометрический завод». Хотя государственные органы начали переход к отказу от ртутных термометров, они все еще продолжают использоваться. Эти устройства отличаются простой эксплуатацией и не нуждаются в источниках электроэнергии.
Главным достоинством ртутных термометров является их доступная цена. Тем не менее, у них имеются и некоторые недостатки. Они представляют собой определённую опасность и требуют значительного времени для измерения температуры. Для получения достоверных показаний необходимо ждать от 5 до 10 минут.
Цифровой термометр
Современные электронные термометры считаются более безопасными и эффективными. Они оборудованы металлическим наконечником, который изменяет свою проводимость в зависимости от температуры окружающей среды. Специальный датчик отслеживает эти изменения и преобразует их в градусы по заранее заданному алгоритму.
Цифровые термометры обладают следующими возможностями:
- Сохранять данные о последнем измерении,
- Предоставлять напоминание о предыдущем измерении, фиксировать последнее показание и уведомлять об окончании процесса измерения с помощью звукового сигнала,
- Использовать сменные и гибкие наконечники для обеспечения максимальной гигиеничности,
- Обеспечивать точное измерение температуры тела.
Чтобы правильно использовать прибор, необходимо внимательно изучить инструкцию по его эксплуатации. Следует иметь в виду, что данное устройство функционирует на батарейках. Для того чтобы обеспечить его эффективную работу, требуется регулярная замена элементов питания. Цифровые термометры применяются как в домашних условиях, так и в медицинских учреждениях. Хотя их стоимость выше, чем у ртутных термометров, это оправдано более высокими характеристиками и удобством использования.
Бесконтактный
Пирометр, или оптический термометр, способен функционировать в бесконтактном режиме. Эти приборы могут измерять температуру в весьма широких пределах. Максимальная температура, которую они могут зафиксировать, достигает 3000 градусов. Некоторые разновидности таких устройств имеют существенно более низкую цену, так как предназначены для применения в медицинских областях.
Пирометр, также известный как оптический термометр, может функционировать в бесконтактном режиме. Эти приборы способны измерять температурные значения в довольно широком диапазоне. Максимальная температура, которую они могут регистрировать, достигает 3000 градусов. Некоторые модели имеют значительно более низкую цену, так как предназначены для медицинских приложений.
Ранняя история
Несколько человек независимо друг от друга разработали свои версии термоскопа. В 1593 году Галилео Галилей создал простой водяной термоскоп, который впервые зафиксировал колебания температуры. Современное общество называет его изобретение термометром Галилея, хотя фактически это был термоскоп. Устройство представляло собой контейнер, наполненный шарами различной массы, каждый из которых соответствовал определенной температуре. Плавучесть шаров в воде изменяется в зависимости от температуры: одни из них опускаются на дно, другие остаются на поверхности, а самая нижняя находится на уровне, указывающем текущую температуру.
В 1612 году итальянский изобретатель Санторио Санторио стал первым, кто оснастил свой термоскоп цифровой шкалой. Возможно, это был самый ранний примитивный клинический термометр, поскольку он предназначался для измерения температуры тела пациента при помещении устройства в рот.
Ни один из приборов, созданных Галилеем и Санторио, не отличался высокой ценой.
В 1654 году Фердинанд II, великий герцог Тосканский, создал первый закрытый стеклянный термометр, который содержал жидкость. В качестве рабочей жидкости он использовал спирт. Тем не менее, прибор имел определенные неточности и не обладал стандартизированной шкалой.
Шкала Фаренгейта: Даниэль Габриэль Фаренгейт
Первый современный термометр, ртутный термометр со стандартной шкалой, был разработан Даниэлем Габриэлем Фаренгейтом в 1714 году.
Даниэль Габриэль Фаренгейт был немецким физиком, который создал спиртовой термометр в 1709 году и впоследствии ртутный термометр в 1714 году. В 1724 году он представил стандартизированную температурную шкалу, известную как шкала Фаренгейта, которая применяется для точного измерения колебаний температуры…
Температура замерзания и кипения воды по шкале Фаренгейта распределяется на 180 градусов; 32 градуса соответствует точке замерзания, в то время как 212 градусов — это температура кипения. Нулевая отметка была установлена на уровне равной смеси льда, воды и соли. Основой температурной шкалы Фаренгейта послужила температура человеческого организма. Изначально температура тела человека фиксировалась на уровне 100 градусов по этой шкале, но позже её значение было пересмотрено и составляет 98,6 градусов.
Шкала Цельсия: Андерс Цельсий
Температурная шкала Цельсия, известная также просто как шкала Цельсия, представляет собой систему измерения температуры, где «Цельсий» означает деление на 100 градусов. Эта шкала была разработана шведским астрономом Андерсом Кельзусом в 1742 году. В рамках шкалы Цельсия размер температурного интервала между точкой замерзания воды (0 градусов) и точкой кипения (100 градусов) при стандартном атмосферном давлении на уровне моря равен 100 градусам. Название «Цельсий» было официально принято на Международной конференции по мерам и весам в 1948 году.
