Zašto se živa koristi u termometrima?

(digitalni termometar, HS-21---kliknite ovdjehttps://www.cnhealthshining.com/digital-thermometer/flexible-thermometer/flexible-thermomete.html)

danas,elektronski termometrisu temperatura izbora za većinu ljudi. Jeftiniji su i sigurniji od živinih termometara. Ali zašto skupa živa mora biti u termometru?

Slično, kada temperatura raste ili pada, voda u maloj staklenoj cijevi raste ili pada. Ovako je svaki zapečaćeni termometrsa tečnim radovima. Međutim, ako nešto tako bogato i jeftino kao voda može biti tako efikasno,zašto insistiramo na korištenju nečeg tako rijetkog i skupog kao što je živa?

Razlog 1:istorija

Stoljećima nakon što je izumljen prvi termometar, ljudi su naučili o termodinamičkim temperaturama. Stoga je u početku termometar definirao temperaturu. Međutim, prvi termometar nije termometar ili kalorimetar, već termometar, koji pokazuje samo da li je temperatura visoka ili niska. Ovi uređaji nisu kalibrirani prema standardnom rasponu, oni mogu samo grubo ili nejasno procijeniti.

Prvi termometar izmislio je Hero u Aleksandriji. Bio je intelektualni inženjer i smatran je najvećim eksperimentatorom u antičko doba. Uređaj koji je dizajnirao sastojao se od cijevi ispunjene zrakom čiji je kraj bio potopljen u malu posudu s vodom. Kada termometar dodirne toplu ili hladnu površinu, zrak će se širiti ili skupljati, što će rezultirati fluktuacijom međupovršine zrak-voda.

Čak je i Galilejev izum slijedio isti princip. Međutim, ovi izumi nisu samo bez kamenca, već su i osjetljivi na pritisak zraka. Da bi dizajnirao uređaj koji reaguje samo na toplotu, Galileov učenik Džozef Delmedigo izumeo je prvi stakleni termometar sa zapečaćenom tečnošću. Ovo je prvi termometar jer je skaliran. Međutim, tečnost koju je zapečatio nije bila voda, već alkohol.

Razlog 2:Koeficijent ekspanzije

Pri stalnom pritisku, materija se širi pri zagrijavanju, jer toplina povećava kinetičku energiju atoma, uzrokujući da se nasilno kreću, odvajajući ih na taj način jedan od drugog. Povećanje zapremine je evidentno u metalnim šinama, gumenim gumama i drugim čvrstim materijama i tečnostima kao što su voda, alkohol, živa i halogen. Međutim, stepen ekspanzije svake supstance varira sa svakim stepenom porasta temperature. Ova konstanta materije naziva se koeficijent ekspanzije.

Alkohol se preferira nad vodom iz jednostavnog razloga što ima veći koeficijent ekspanzije. Čak i mala promjena temperature rezultirat će drastičnom promjenom volumena cijevi. Međutim, alkohol je toliko osjetljiv da ove promjene mogu dovesti do gotovo turbulentnog djelovanja alkohola u tubi. Interfejs tečnosti će se promeniti sa blagom promenom temperature. Ova nepredvidljivost je zabrinjavajuća, jer kada se termometar izvadi iz lonca s kipućom vodom, očitanja se odmah mijenjaju na temperaturu novog okruženja, nesposobna izmjeriti željenu temperaturu kipuće vode.

Kako bi izbjegao ovu nepouzdanost, holandski izumitelj Daniel Warrenheit zamijenio je alkohol živom. Koeficijent ekspanzije žive je veći od koeficijenta vode, što znači da volumen žive očiglednije varira s temperaturom. Međutim, mijenja se skoro šest puta manje od alkohola. Odnosno, svaki put kada temperatura poraste, zapremina alkohola se povećava šest puta više od količine žive.

To znači da se živa diže mnogo sporije od alkohola u zatvorenim staklenim cijevima, ali također znači da živa pada jednako sporo kao i kada se termometar izvadi iz lonca napunjenog kipućom vodom. Njegova očitavanja će biti praktično neometana, što termometar čini vrlo pouzdanim.

Prije pronalaska, termometri su bili jedinstveni i njihova očitavanja nisu odgovarala nijednoj standardiziranoj skali. Međutim, Warrenheit je pružio niz očitavanja koja su primijenjena na sve proizvedene živine termometre i na kraju na sve termometre. Ova transformacija nije mnogo glomazna, jer gotovo sve živine termometre proizvodi lično Warren Height. Kasnije se skala malo promijenila i sada se termometar naziva Farenhajtov termometar.

Razlog 3:Primjeri bolje upotrebe alkohola

Preosjetljivost na alkohol može se nadoknaditi njegovim prednostima. U poređenju sa živom, alkohol je mnogo jeftiniji, manje rijedak i netoksičan. Ako je živin termometar oštećen, laboratorija će možda morati biti zatvorena na nekoliko sati jer udisanje žive može uzrokovati ozbiljne zdravstvene probleme. Alkohol nema takvu opasnost.

Što je još važnije, tačka smrzavanja žive je - 40 C, a tačka smrzavanja alkohola je - 115 C. To znači da živin termometar ne može mjeriti temperaturu od - 40 C, pa je ne može se često koristiti u naučnim laboratorijama ili industriji proizvodnje supravodljivih tehnologija.

Ali alkohol je bezbojan, što primorava proizvođače da dodaju vještačke boje u alkohol kako bi ga učinili vidljivim. Osim toga, iako alkohol može mjeriti vrlo niske temperature, on ne može mjeriti temperature iznad 78,37 C, jer je to tačka ključanja alkohola. U poređenju sa tačkom ključanja žive na 356,7 stepeni Celzijusa, ona je žalosno niska.

Iako se rijetka, skupa i toksična svojstva žive ne mogu promijeniti, još uvijek možemo probiti njenu temperaturnu granicu. Da bi se dodatno poboljšala tačka ključanja, živa je obično zatvorena inertnim gasovima, kao što je azot. Inertni gasovi povećavaju pritisak na tečnu živu, što dodatno povećava njenu tačku ključanja.

Također možemo smanjiti njegovu tačku smrzavanja kombinacijom sa talijem. Ovi novi živino-talijumski termometri sada mogu mjeriti temperature od - 62 stepeni Celzijusa. Živin termometar se smatra jednim od najpreciznijih dostupnih termometara, uprkos malim nedostacima.

Danas

Umjesto živinih termometara, koji daju tačna, ali teža očitanja, ljudi sada koriste elektronske termometre. Elektronski termometri su praktičniji, brži i sigurniji. Elektronski termometri dolaze u različitim stilovima, uključujućihard-tip, soft-tipivodootporanverzije, koje mogu zadovoljiti potrebe različitih grupa ljudi.

Richard

Menadžer prodaje

Hangzhou Health Shining Electronic Technology Co., Ltd.

tao@hzhealthshining.com

wechat/whatsapp: 008618658896852

www.cnhealthshining.com/www.hzhealthshining.com