Con người đã cần phải đo nhiệt độ của các cơ thể vật chất và chất lỏng ngay từ khi bắt đầu phát triển một xã hội văn minh. Lịch sử của việc tạo ra nhiệt kế bắt đầu từ vài thế kỷ trước. Hãy cùng tìm hiểu xem những thiết bị đầu tiên phục vụ mục đích này là gì? Ai đã phát triển thang đo nhiệt kế? Nhiệt kế đầu tiên được phát minh khi nào?
Nhiệt kế đầu tiên
Tiền thân của nhiệt kế hiện đại là một thiết bị khá sơ khai được gọi là kính đo nhiệt độ. Lịch sử của việc tạo ra các nhiệt kế thuộc loại này đưa chúng ta trở lại những năm 1597 xa xôi. Đó là thời điểm nhà khoa học nổi tiếng Galileo Galilei tiến hành các thí nghiệm của mình nhằm phát triển một thiết bị đo nhiệt độ của chất lỏng.
Nhiệt kế đầu tiên không gì khác hơn là một công trình, được thể hiện bằng một ống thủy tinh mỏng với một quả bóng nhỏ được bịt kín ở giữa. Trong quá trình đo, phần dưới của kính hiển vi nhiệt đã bị nung nóng. Sau đó, ống được đặt trong nước. Sau một vài phút không khícấu trúc đã được làm mát, dẫn đến giảm áp suất và chuyển động của quả bóng.
Thật không may, nhà khoa học đã không thể hoàn thiện thiết bị. Nó không bao giờ tìm thấy ứng dụng thực tế của nó. Không có cân nhiệt kế. Do đó, bằng cách sử dụng thiết bị, không thể xác định các chỉ số chính xác bằng số về nhiệt độ của không gian xung quanh hoặc chất lỏng. Điều duy nhất mà một nhiệt kế như vậy trở nên phù hợp là xác định độ nóng của một chất nhất định.
Tinh chỉnh kính soi nhiệt của Galileo
Lịch sử tạo ra nhiệt kế không kết thúc với những nỗ lực vô ích của Galileo nhằm tạo ra một thiết bị thực tế. Năm 1657, 60 năm sau lần thử và sai sót đầu tiên của nhà phát minh, công việc của ông được tiếp tục bởi một nhóm các nhà khoa học đến từ Florence. Họ đã cố gắng loại bỏ những thiếu sót chính của kính quang nhiệt, đặc biệt là đưa thang đo phân cấp vào thiết bị. Hơn nữa, các nhà khoa học Florentine đã tạo ra một chân không trong một ống thủy tinh kín, giúp loại bỏ sự phụ thuộc của kết quả đo thu được vào áp suất khí quyển.
Về sau thiết bị này cũng được cải tiến. Nước trong nó được thay thế bằng rượu vang. Do đó, kính soi nhiệt bắt đầu hoạt động trên nguyên tắc giãn nở của chất lỏng khi nhiệt độ môi trường thay đổi.
nhiệt kế Santorio
Năm 1626, một nhà khoa học người Ý tên là Santorio đến từ thành phố Padua, người từng là giáo sư tại trường đại học địa phương, đã tạo ra phiên bản nhiệt kế của riêng mình. Với sự trợ giúp của nó, có thể đo nhiệt độ của cơ thể con người. Tuy nhiên, thiết bị đã không tìm thấy ứng dụng thực tế,bởi vì nó cực kỳ cồng kềnh. Thiết bị này có kích thước ấn tượng đến nỗi nó phải được mang ra ngoài sân để đo đạc.
Nhiệt kế Santorio là gì? Thiết bị này được chế tạo dưới dạng một quả bóng được nối với một ống hình thuôn dài quanh co. Trên bề mặt của cái sau chứa các vạch chia của thang đo. Đầu tự do của ống được đổ đầy chất lỏng có chứa thuốc nhuộm. Khi đặt ống vào một chất bị nung nóng, môi trường bên trong có màu đạt đến giá trị này hoặc giá trị khác trên thang đo.
Phát minh ra một thang đo lường duy nhất
Lịch sử tạo ra nhiệt kế không chỉ bao gồm những nỗ lực phát triển một thiết kế nhiệt kế hiệu quả mà còn nghiên cứu việc tạo ra một thang đo mục tiêu. Một trong những thí nghiệm thành công nhất trong lĩnh vực này là thành công của nhà vật lý người Đức Gabriel Fahrenheit. Chính ông vào năm 1723 đã quyết định thay thế cồn trong bình nhiệt kế thời đó bằng thủy ngân.
Thang điểm nhà khoa học dựa trên sự hiện diện của ba điểm tham chiếu:
- đầu tiên tương ứng với nhiệt độ nước bằng 0;
- điểm thứ hai trên thang tương ứng với 32 độ;
- thứ ba - bằng nhiệt độ sôi của nước.
Nhà vật lý, nhà khí tượng học và thiên văn học người Thụy Điển Anders Celsius cuối cùng đã cải tiến thang đo của nhiệt kế. Năm 1742, trong khi làm thí nghiệm, ông quyết định chia thang đo nhiệt kế thành 100 khoảng bằng nhau. Chỉ số trên tương ứng với nhiệt độ tan chảy của nước đá và chỉ số dưới tương ứng với nhiệt độ sôi của nước. Thang độ C được sử dụng trong nhiệt kế cho đến ngày nay.ngày. Tuy nhiên, ngày nay nó được lắp đặt trong các dụng cụ đo lường lộn ngược. Do đó, con số trên của 100obây giờ tương ứng với điểm sôi của nước và con số dưới được coi là 0o.
Vào giữa thế kỷ 19, nhà vật lý người Anh William Thomson, người được nhiều khán giả biết đến với cái tên Lord Kelvin, đã đề xuất phiên bản thang đo của mình. Anh ấy đã chọn nhiệt độ làm điểm bắt đầu cho các phép đo, bằng -273oС. Đó là chỉ số này loại trừ bất kỳ chuyển động nào trong các phân tử của các đối tượng vật chất. Tuy nhiên, các thiết bị dựa trên quy mô như vậy chỉ được tìm thấy ứng dụng của chúng trong cộng đồng khoa học.
Các loại và thiết bị của nhiệt kế hiện đại
Loại nhiệt kế đơn giản nhất là nhiệt kế thủy tinh thông thường, hiện đã có trong mọi gia đình. Tuy nhiên, những thiết bị như vậy đang dần trở thành dĩ vãng. Vì việc đổ đầy thủy ngân độc hại vào bình của thiết bị không phải là một giải pháp rất an toàn cho mục đích sử dụng trong gia đình.
Hiện nay, các thiết bị kỹ thuật số đang dần được sử dụng thay thế cho nhiệt kế thủy ngân. Sau đó, đo nhiệt độ môi trường xung quanh bằng cảm biến điện tử tích hợp.
Đối với những phát minh mới nhất, chúng là nhiệt kế hồng ngoại và dải nhiệt dùng một lần. Tuy nhiên, những thiết bị như vậy vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi.
Trong kết luận
Vì vậy, chúng tôi đã tìm ra ai đã phát minh ra nhiệt kế, những loại thiết bị nàocủa danh mục này có sẵn cho người dùng ngày hôm nay. Cuối cùng, tôi muốn lưu ý rằng các thiết bị cho mục đích này có tầm quan trọng đặc biệt đối với con người hiện đại. Nhiệt kế không chỉ giúp bạn nhanh chóng xác định được nhiệt độ cơ thể mà còn cho phép bạn biết được nhiệt độ bên ngoài là ấm hay lạnh. Một nhiệt kế được lắp trong lò giúp duy trì nhiệt độ nấu ăn tối ưu và một thiết bị tương tự trong tủ lạnh giúp kiểm soát chất lượng bảo quản thực phẩm.
