Wählen Sie Ihr Thermometer anhand seiner Eigenschaften aus

Im Jahr 1714 stellte sich der Wissenschaftler und Erfinder Daniel Gabriel Fahrenheit das erste zuverlässige Thermometer vor Quecksilber anstelle einer Mischung aus Alkohol und Wasser. Zum allerersten Mal wurde ein Thermometer mit Quecksilber hergestellt, dessen Ausdehnungskoeffizient hoch ist, der Produktionsqualität sorgt für einen feineren Maßstab und Reproduzierbarkeit ist größer . Zehn Jahre später wurde das Quecksilberthermometer weltweit übernommen, und Daniel Gabriel Fahrenheit schlug eine Temperaturskala vor, die nun (leicht angepasst) gültig ist sein Name.

Dann, im Jahr 1742, war es der Gelehrte Anders Celsius, der nach jahrelanger Forschung , legt eine neue Skala für das Quecksilberthermometer vor, dessen Siedepunkt Null ist und Der Gefrierpunkt von Wasser beträgt 100 Grad. Sie kennen diese Skala, deren Siede- und Gefrierpunkt vertauscht sind, weil sie weltweit gebräuchlich ist: das Grad Celsius.

Der Arzt Herman Boerhaave war der erste, der Quecksilberthermometermessungen in der klinischen Praxis anwendete; Seine Arbeit stellte einen Zusammenhang zwischen verschiedenen Zuständen der Körpertemperatur und den Symptomen eines Patienten her.

Heutzutage gibt es viele Thermometer, von Infrarot-Thermometern bis hin zu Gallium-Thermometern, darunter auch Hochpräzisionsthermometer usw. werden zur Messung der Temperatur in verschiedenen Messbereichen und in verschiedenen Berufen verwendet.

Eigenschaften eines Thermometers Nr. 1 thermometrische Materialien ⚗️

Ob Sie ein Thermometer zur Messung der Raumtemperatur für den Hausgebrauch oder Sie selbst benötigen Wenn Sie Koch sind und für Ihre Arbeit ein Küchenthermometer benötigen , finden Sie bei uns eine große Auswahl an empirischen Thermometern basierend auf Materialeigenschaften.

Letztere basieren auf dem konstitutiven Zusammenhang zwischen Druck, Volumen und Temperatur ihres thermometrischen Materials; Beispielsweise dehnt sich Quecksilber beim Erhitzen aus. Wenn diese Druck-/Volumen-/Temperaturbeziehung verwendet wird, muss ein thermometrisches Material drei Eigenschaften haben:

Seine Erwärmung und Abkühlung müssen schnell erfolgen: Erstens, wenn eine bestimmte Wärmemenge in das Material eindringt oder es verlässt, muss sich dieses ausdehnen oder zusammenziehen, bis es sein Volumen oder seinen Enddruck erreicht. Dann muss es praktisch ohne Verzögerung seine Endtemperatur erreichen; Man geht davon aus, dass ein Teil der einströmenden Wärme das Volumen des Körpers bei konstanter Temperatur verändert; man spricht von latente Ausdehnungswärme bei konstanter Temperatur; Der Rest gilt als Änderung der Körpertemperatur bei konstantem Volumen und wird als spezifische Wärme bei konstantem Volumen bezeichnet. Einige Materialien verfügen nicht über diese Eigenschaft und benötigen einige Zeit, um die Wärme zwischen Temperatur- und Volumenänderung zu verteilen.
Seine Erwärmung und Abkühlung müssen reversibel sein: Das Material muss auf unbestimmte Zeit erhitzt und abgekühlt werden können (oft mit der gleichen Steigerung und Abnahme der Wärme) und immer zu seinem ursprünglichen Druck, Volumen und seiner ursprünglichen Temperatur zurückkehren .
Seine Erwärmung und Abkühlung müssen monoton sein: Über den gesamten Temperaturbereich, für den es arbeiten muss, sind sein Druck oder sein Volumen konstant.

Im Gegensatz zu Wasser, das diese Eigenschaften nicht besitzt und daher nicht als Material für Thermometer verwendet werden kann, Gase haben alle diese Eigenschaften. Daher sind sie geeignete thermometrische Materialien. Ihre Rolle ist von wesentlicher Bedeutung für die Entwicklung der Thermometrie.

Eigenschaften eines Thermometers #2 Primär- und Sekundärthermometer 🧪

Ein Thermometer wird als primär oder sekundär bezeichnet, je nachdem, wie gut die rohe physikalische Größe, die es misst, einer Temperatur entspricht.

Primärthermometer: Die gemessene Eigenschaft der Materie ist so gut bekannt, dass die Temperatur ohne unbekannte Größen berechnet werden kann. Beispiele hierfür sind Thermometer, die auf der Zustandsgleichung eines Gases oder auch auf der Schallgeschwindigkeit in einem Gas basieren.

Sekundärthermometer: Die Kenntnis der gemessenen Eigenschaft reicht nicht aus, um eine direkte Berechnung der Temperatur zu ermöglichen. Sie müssen kalibriert werden; Thermometer können entweder durch Vergleich mit anderen kalibrierten Thermometern oder durch Vergleich mit bekannten Fixpunkten auf der Temperaturskala kalibriert werden. Die bekanntesten dieser Fixpunkte sind die Schmelz- und Siedepunkte von reinem Wasser.

Eigenschaften eines Thermometers #3 Auflösung, Präzision und Reproduzierbarkeit 🔬

Die Auflösung eines Thermometers hängt davon ab, wie viel Bruchteil eines Grads gemessen werden kann. Bei Arbeiten bei hohen Temperaturen ist eine Messung möglicherweise nur auf 10 °C oder mehr möglich. Klinische Thermometer und viele elektronische Thermometer (Baby-Stirnthermometer, berührungsloses Thermometer, Ohrthermometer, Infrarotthermometer usw.) sind im Allgemeinen bei 0, 1 ablesbar °C. Spezielle Instrumente, wie z. B. Sondenspitzen, können Messwerte auf ein Tausendstelgrad genau liefern. Allerdings bedeutet diese Temperaturanzeige, ob digital über einen LCD-Bildschirm oder nicht, nicht, dass der Messwert wahr oder genau ist; Dies bedeutet, dass nur sehr kleine Änderungen beobachtet werden können.

Die Genauigkeit eines kalibrierten Thermometers wird an einem bekannten und präzisen festen Punkt angegeben (d. h. es liefert einen echten Messwert) an diesem Punkt. Zwischen festen Kalibrierpunkten wird grundsätzlich linear interpoliert. Dies kann zu erheblichen Unterschieden zwischen verschiedenen Thermometertypen an Punkten führen, die weit von den Fixpunkten entfernt sind. Beispielsweise unterscheidet sich die Ausdehnung von Quecksilber in einem Glasthermometer (wie bei Achsel- oder Rektaltemperaturmessung gefunden) geringfügig von der Widerstandsänderung eines Platins Widerstandsthermometer, daher werden diese beiden etwas unterschiedlich sein.

Die Reproduzierbarkeit eines Thermometers ist besonders wichtig: Zeigt das gleiche Thermometer bei gleicher Temperatur den gleichen Messwert an? Eine reproduzierbare Temperaturmessung sorgt dafür, dass Vergleiche in wissenschaftlichen Experimenten gültig und industrielle Prozesse konsistent sind. Wenn also derselbe Thermometertyp auf die gleiche Weise kalibriert wird, sind seine Messwerte gültig, auch wenn sie im Vergleich zur absoluten Skala leicht ungenau sind.

Ein Beispiel für ein Referenzthermometer, das zur Überprüfung anderer anhand von Industriestandards verwendet wird, wäre ein Platin-Widerstandsthermometer mit einer digitalen Anzeige bei 0,1 °C (seine Genauigkeit). wurde an 5 Punkten (−18, 0, 40, 70, 100 °C) kalibriert und hat eine Genauigkeit von ± 0,2 °C.

Richtig kalibrierte, betriebene und gewartete Glasflüssigkeitsthermometer können eine Messunsicherheit von ±0,01 °C im Bereich von 0 bis 100 °C erreichen.