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Termómetro

termómetro es un dispositivo que mide temperatura o gradiente de la temperatura usar una variedad de diversos principios. El termómetro de la palabra se deriva a partir de dos fragmentos más pequeños de la palabra: thermo de Griego para calor y metro también del Griego, significando medir. Un termómetro tiene dos elementos importantes: el sensor de temperatura (e.g. el bulbo en a mercurio termómetro) en cuál ocurre un cierto cambio físico con temperatura, más algunos medios de convertir este cambio físico en un valor (e.g. la escala en un termómetro del mercurio). Los termómetros industriales utilizan comúnmente medios electrónicos de proporcionar un indicador digital o una entrada a una computadora.

Los termómetros se pueden dividir en dos grupos según el nivel del conocimiento sobre la base física del subyacente termodinámico leyes y cantidades. Para termómetros primarios la característica medida de la materia es tan sabido pozo que la temperatura se puede calcular sin ningunas cantidades desconocidas. Los ejemplos de éstos son termómetros basados en la ecuación estado de un gas, en velocidad del sonido en un gas, en el ruido termal (véase Ruido de Johnson-Nyquist) voltaje o actual de un resistor eléctrico, y en el angular anisotropy de rayo gama emisión de seguro radiactivo núcleos en a campo magnético.

Termómetros secundarios sea el más ampliamente utilizado debido a su conveniencia. También, son a menudo mucho más sensibles que los primarios. Para los termómetros secundarios el conocimiento de la característica medida no es suficiente permitir el cálculo directo de la temperatura. Tienen que ser calibrados contra un termómetro primario por lo menos en una temperatura o en un número de temperaturas fijas. Tales puntos fijos, por ejemplo, puntos triples y el superconducting las transiciones, ocurren reproducibly en la misma temperatura.

Las escalas internacionalmente convenidas de la temperatura se basan en puntos fijos y los termómetros de la interpolación. La escala oficial más reciente de la temperatura es Escala internacional de la temperatura de 1990. Extiende a partir de la 0.65 K a K aproximadamente 1358 (° −272.5C al °C 1085).

Historia temprana

Los varios autores han acreditado la invención del termómetro a Ibn Sīnā de Abū Alī (conocido generalmente como Avicenna), Cornelius Drebbel, Roberto Fludd, Galileo Galilei o Santorio Santorio. Pero el termómetro no era una sola invención, él era un desarrollo.

Philo y Héroe de Alexandría sabía del principio que ciertas sustancias, notablemente aire, amplían y contraen y describieron una demostración, en la cual un tubo cerrado llenado parcialmente con aire tenía su extremo en un envase de agua.^[1] La extensión y la contracción del aire causaron la posición del interfaz del agua/del aire al movimiento a lo largo del tubo.

Los dispositivos similares usados para demostrar el hotness y la frialdad del aire con un tubo en el cual el nivel del agua es controlado por la extensión y la contracción del aire, fueron desarrollados por Avicenna en el 11mo siglo temprano,^[2][3] y por varios científicos europeos en los décimosexto y 17mos siglos, notablemente Galileo Galilei. Consecuentemente, los dispositivos fueron demostrados para producir este efecto confiablemente, y el término termoscopio fue adoptado porque reflejó los cambios en el calor sensible (el concepto de temperatura era todavía presentarse). La diferencia entre un termoscopio y un termómetro es que el último tiene una escala^[4]. Aunque dicen Galileo a menudo para ser el inventor del termómetro, qué él produjo era un termoscopio.

Galileo también descubierto que los objetos (esferas de cristal llenadas de alcohol acuoso) de densidades levemente diversas se levantarían y caerían, que es hoy en día el principio del Termómetro de Galileo (demostrado). Tales termómetros están calibrados hoy a una escala de la temperatura.

El primer diagrama claro de un termoscopio fue publicado adentro 1617 por Giuseppe Biancani: la primera demostración una escala y así constituir un termómetro estaba cerca Roberto Fludd en 1638. Esto era un tubo vertical, con un bulbo en la tapa y el extremo sumergidos en agua. El nivel del agua en el tubo es controlado por la extensión y la contracción del aire, así que es lo que ahora llamaríamos un termómetro del aire.^[5]

Dicen la primera persona para poner una escala en un termoscopio vario para ser Francesco Sagredo^[6] o Santorio Santorio^[7] en alrededor 1611 a 1613.

El termómetro de la palabra (en su forma francesa) primero apareció adentro 1624 en La Récréation Mathématique por el J. Leurechon, que describe uno con una escala de 8 grados^[8].

Los instrumentos antedichos sufrieron de la desventaja que estaban también barómetros, es decir. sensible a la presión de aire. En alrededor 1654 De Medici, duque magnífico de Ferdinando II de Toscana, hecho pieza sellada de los tubos llenó de alcohol, con un bulbo y un vástago, del primer termómetro del moderno-estilo, dependiendo de la extensión de un líquido, y de la independiente de la presión de aire^[9]. Muchos otros científicos experimentaron con los varios líquidos y los diseños del termómetro.

Sin embargo, cada inventor y cada termómetro eran únicos-allí no eran ninguna escala estándar. En 1665 Huygens cristiano sugerido usando los puntos que derriten y que hierven del agua como estándares, y adentro 1694 Carlo Renaldini propuso el usar de ellos como puntos fijos en una escala universal. En 1701 Isaac Newton propuso una escala de 12 grados entre el punto de fusión del hielo y temperatura del cuerpo. Finalmente adentro 1724 Daniel Gabriel Fahrenheit produjo una escala de la temperatura que ahora (ajustado levemente) lleva su nombre. Él podría hacer esto porque él fabricó los termómetros, usando mercurio (que tiene un alto coeficiente de extensión) por primera vez y la calidad de su producción podría proporcionar una escala más fina y una mayor reproductibilidad, conduciendo a su adopción general. En 1742 Anders centígrado propuso una escala con cero en el punto que hervía y 100 grados en el punto de fusión del agua^[10], aunque la escala que ahora lleva su nombre los tiene la otra manera alrededor.

En 1866 Sir Thomas Clifford Allbutt inventó a termómetro clínico eso produjo una lectura de la temperatura del cuerpo en cinco minutos en comparación con veinte^[11].

Tipos de termómetros

Se han construido los termómetros que utilizan una gama de efectos físicos para medir temperatura. La mayoría de los termómetros están calibrados originalmente a un constante-volumen termómetro del gas.^{[la citación necesitó]} Los sensores de temperatura se utilizan en una variedad amplia de usos científicos y de la ingeniería, especialmente sistemas de la medida. Los sistemas de la temperatura son sobre todo eléctricos o mecánicos, de vez en cuando inseparable del sistema que controlan (como en el caso de a termómetro del mercurio).

• Termómetro del alcohol
• Termómetro del diferencial de Beckmann
• Termómetro mecánico bimetálico
• Termómetro eléctrico de la resistencia
• Termómetro de Galileo
• Termómetro infrarrojo
• Termómetro de cristal líquido
• Termómetro médico (e.g. termómetro oral, termómetro rectal, termómetro básico)
• termómetro del Mercurio-en-cristal
• Invertir el termómetro
• Sensor de temperatura del bandgap del silicio
• Termómetro de seises- también conocido como a Termómetro mínimo máximo
• Termistor
• Termopar
• Termómetro del bloqueo del culombio
• Termómetro de la píldora

Calibración

Los termómetros pueden ser calibrados comparándolos con otros termómetros certificados o comprobándolos contra puntos fijos sabidos en la escala de la temperatura. El más conocidos de estos puntos fijos son los puntos que derriten y que hierven del agua pura. (La nota que el punto que hierve del agua varía con la presión, así que ésta deben ser controladas.)

El método tradicional de poner una escala en a líquido-en el cristal u o el termómetro del líquido-en-metal estaba en tres etapas:

• 1. Sumerja la porción de detección en una mezcla revuelta del hielo y del agua puros y marque el punto indicado cuando había venido al equilibrio termal.
• 2. Sumerja la porción de detección en un baño de vapor en una atmósfera estándar (kPa 101.325 = 760 milímetros hectogramo) y marque otra vez el punto indicado.
• 3. Divida la distancia entre estas marcas en porciones iguales según la escala de la temperatura que es utilizada.

Otros puntos fijos fueron utilizados en el pasado son temperatura del cuerpo (de un varón sano del adulto) que fue utilizada originalmente cerca Fahrenheit como su punto fijo superior (96 grados de F a ser un número divisible por 12) y la temperatura más baja dada por una mezcla de la sal y del hielo, que era originalmente la definición de 0 grados Fahrenheit^[12]. (Éste es un ejemplo de a Mezcla frigorífica). Como la temperatura del cuerpo varía, Fahrenheit la escala fue cambiada más adelante para utilizar un punto fijo superior del agua hirvienda en 212 grados^[13].

Éstos ahora han sido substituidos por los puntos que definían en Escala internacional de la temperatura de 1990, aunque el punto de fusión del agua se utiliza en la práctica más comunmente que su punto triple, el último ser más difícil de manejar y se restringe así a la medida estándar crítica. Los fabricantes utilizarán hoy en día a menudo a termóstato baño o bloque sólido donde la temperatura se lleva a cabo constante concerniente a un termómetro calibrado. Otros termómetros que se calibrarán se ponen en el mismo baño o bloquean y permitieron para venir al equilibrio, entonces la escala marcada, o cualquier desviación de la escala del instrumento registrada^[14]. Para muchos los dispositivos modernos la calibración indicará un cierto valor que se utilizará en el proceso de una señal electrónica de convertirla a una temperatura.

Aplicaciones del especialista de termómetros

• Termómetro de caramelo
• Termómetro de la carne
• Termómetro médico

Vea también

• Estación meteorológica automatizada del aeropuerto
• Timeline de la tecnología de la medida de la temperatura y de la presión
• Comparación de las escalas de la temperatura
• Termómetro de la resistencia
• Termistores
• Termopares
• Thermogenerator
• Sensor de temperatura del bandgap del silicio

Notas

Referencias

• Canal de la historia - invención - Invenciones y descubrimientos modernos notables
• Sobre - el termómetro - Termómetros - historia temprana, Anders centígrado, Gabriel Fahrenheit y Thomson Kelvin.
• Termómetros y líquidos termométricos - Mercurio y alcohol.
• El laboratorio industrial de la calibración del termómetro del NIST

Lectura adicional

• Middleton, W. E. K. (1966). Una historia del termómetro y de su uso en meteorología. Baltimore: Presión de Johns Hopkins. Ed reimpreso. 2002, ISBN 0801871530.

Acoplamientos externos

• Historia de la temperatura y de la termometría
• El educador químico, Vol. 5, no. 2 (2000) El Termómetro-De The Feeling al instrumento