Як винайшли та вдосконалили термометр
Повернутись до списку статей
Як тільки ми відчуваємо, що в тілі піднімається хворобливий жар, що загрожує надовго прикувати до ліжка, звертаємося до приладу, що міцно увійшов у побут сучасної людини. Це термометр, у народі більше відомий як градусник, яким ми звикли вимірювати температуру тіла. До його винаходу люди користувалися лише своїми відчуттями (холодно чи гаряче, прохолодно чи тепло). В наш час термометрів існує безліч: електронні, цифрові, інфрачервоні, дистанційні, рідинні і т.п. Мало хто знає, який великий шлях пройшов термометр, щоб потрапити до нас з вами у вжитку у звичному для нас вигляді.
Зовнішній вигляд і функціональність термометрів у різні віки
Історія термометра тісно пов'язана з ім'ям Галілео Галілея. Саме він у 1594 р. винаходить перший прототип термометра, - прилад для вимірювання температури під назвою термоскоп. Виглядало це так:
На кінці скляної трубки невелика скляна кулька. Його нагрівали до певної температури, а кінець трубки опускали у холодну воду. Кулька холонув, і під дією атмосферного тиску вода піднімалася до певного рівня. Якщо ж кульку нагрівали, вода, навпаки, опускалася. Недоліки, що завадили термостату отримати широке поширення - показання приладу дозволяли визначити лише відносний ступінь нагріву або охолодження (у нього не було температурної шкали).
У XVII столітті термоскоп Галілео Галілея взявся вдосконалити флорентійський вчений Торрічеллі. Він перевернув термоскоп кулькою вниз, а температуру вимірювали за допомогою спирту, налитого безпосередньо у трубку. Це був прототип рідинного термометра, його показання залежали від ступеня нагрівання (і відповідно розширення) спирту. Проблемацих приладів - тоді ще не винайшли загальну шкалу градування, і тільки в 1694 почали використовувати крайні точки температур: температуру танення льоду і кипіння води. Пропозицію вніс Карло Ренальді.
1714 вважається роком винаходу ртутного термометра. Це зробив Д.Г. Фаренгейт. На термометрі позначалися температура замерзання сольового розчину (32 °F), температура тіла людини (96 °) і температура кипіння води (212 ° F). Шкала Фаренгейта була дуже популярною в англомовних країнах до 70-х років минулого століття. У Сполучених Штатах Америки нею користуються і сьогодні.
Шкала Реомюра була створена у 1730 році. Вчений запропонував використати шкалу, побудовану на тепловому розширенні спирту (від 0 ° до 80 °). Досвідченим шляхом він встановив, що змішаний із водою спирт у пропорції 5:1 розширюється щодо 1000:1080. Таким чином, 80 ° - це температура кипіння води.
Найпопулярніша на сьогоднішній день шкала була винайдена в далекому 1742 році. Швед Андрес Цельсій пропонує шкалу ртутного термометра від 0° до 100°. Маленький нюанс - спочатку температура кипіння води позначалася 0 °, а температура танення льоду - 100 °. Оскільки це було незручно, крайні точки поміняли місцями.
Відомий український вчений Михайло Ломоносов робить свій внесок у розвиток термодинаміки. Він запропонував свій варіант рідинного термометра з розподілом у 150 пунктів (від точки плавлення льоду до точки кипіння води). І.Г. Ламберту вдалося створити повітряний термометр із шкалою 375° (один градус відповідає одній тисячній частині розширення обсягу повітря). Також відомо, що у 1742 році голландець П. Мушенбруг зробила спробу створити термометр на основі розширення твердих тіл – він використовує розширення залізного бруска, яким успішно вимірює температуриплавлення деяких металів
У XVIII столітті температурних шкал налічувалося близько 20-ти, але всі вони були своєрідними винаходами, даниною віку відкриттів. Лише у XIX столітті лордом Кельвіном було запропоновано еталонну температурну шкалу. Він же ввів у науку термін «абсолютного нуля» - тобто температуру, за якої припиняється тепловий рух молекул. Цю шкалу широко застосовують у наш час у сфері наукових досліджень.
Сподіваюся, цей короткий екскурс допоможе кожному усвідомити, що звичні нам речі не виникали самі собою, над їхнім винаходом ламали голову великі уми.