Váš nákupný košík je prázdny

Nákup

Kusy: 0

Spolu: 0,00

0

Teplomery

Teplomery

Na meranie teploty používame rôzne teplomery.

Fyzika

Kľúčové slová

teplomer, teplota, zmena teploty, tepelná rozťažnosť, Celzia, Fahrenheit, infračervené, infračervené žiarenie, tepelné žiarenie, plynový teplomer, kovový teplomer, bimetal, termostat, elektrický prúd, Odpor, Napätie, termodynamika, fyzikálna vlastnosť, hlasitosť, plyn, elektrina, fyzika

Súvisiace extra

Scénky

Typy teplomerov

  • bezkontaktný teplomer
  • teplomery založené na princípe tepelnej rozťažnosti
  • kvapalinový teplomer
  • bimetalický teplomer
  • plynový teplomer
  • elektrický teplomer

Teplomery nemerajú priamo teplotu, ale nejakú vlastnosť látky, ktorá závisí od teploty. Existujú tri základné typy teplomerov.

Princíp fungovania jedného z nich je založený na tepelnej rozťažnosti látok. To znamená, že zvýšením teploty sa zvyšuje aj objem látky. Podľa miery zväčšenia objemu vieme vyvodiť teplotu.

Pri druhom type sa využíva závislosť elektrických vlastností látok od teploty. Tieto teplomery sa označujú ako elektrické teplomery.

Fungovanie bezkontaktných teplomerov je založené na elektromagnetickom žiarení, ktoré vyžarujú teplé telesá. Zloženie tohto žiarenia závisí od teploty. To umožňuje bezkontaktné meranie teploty aj z väčšej vzdialenosti.

Bimetalický teplomer

Keď sa teplota zvýši, častice, ktoré tvoria danú látku, sa pohybujú rýchlejšie, a tak vypĺňajú väčší priestor, čiže sa zväčšuje objem danej látky. Platí to pre väčšinu plynných, kvapalných a pevných látok. Výnimkou je voda, ktorá sa v rozpätí 0-4 C° správa presne opačne.

Teplomery založené na princípe tepelnej rozťažnosti využívajú spomínaný jav.

V prípade kvapalinových teplomerov sa musí vybrať taká kvapalina, ktorá v rámci želaného meracieho rozsahu nezamrzne a nezovrie. Na tento účel sa najčastejšie používa lieh a ortuť. Avšak používanie ortuti je v súčasnosti v mnohých krajinách zakázané, lebo pri rozbití teplomera sa z ortuti uvoľňujú výpary, ktoré môžu poškodiť zdravie.

Plynové teplomery sa používajú hlavne na meranie nízkych teplôt, nakoľko plyny majú nízky bod mrazu.

Kovové teplomery nie sú najvhodnejšie na presné meranie teplôt, ale tepelná rozťažnosť vytvára v pevných materiáloch silné napätie, vďaka čomu ich možno použiť na ovládanie spínačov.

Takýmto teplomerom je napríklad bimetalický teplomer, ktorý sa vyrába zváraním dvoch rozličných kovových pásikov. Zvarené kovové pásiky, ktoré majú v prípade tepelnej rozťažnosti rôzne vlastnosti, sa pri zmene teploty ohnú a môžu zapínať/vypínať elektrické spínače. Tento typ teplomerov ovládal v minulosti spínače časovačov osvetlenia schodísk, tepelné regulátory elektrických žehličiek, termostaty zodpovedné za reguláciu teploty chladiacej vody v autách.

Plynový teplomer

Kvapalinový teplomer

Elektrický teplomer

Elektrické teplomery sú vhodné aj na presné merania, navyše vďaka malým rozmerom menej ovplyvňujú teplotu meranej látky.

Poznáme tri typy elektrických teplomerov: odporový teplomer, termistor a termočlánok.

Odporový teplomer je založený na tom, že odpor kovov závisí od teploty, zvyčajne sa zvyšuje spolu s teplotou. Odpor možno merať veľmi presne, takže aj teplotu možno vyvodiť s veľkou presnosťou.
Termistory sa líšia od kovových odporových teplomerov tým, že sú vyrobené z polovodiča, vďaka čomu ich odpor je citlivejší na teplotu.
Termočlánok pozostáva z dvoch rozličných kovových drôtov, ktoré sú zvarené alebo skrútené. Na styčnom povrchu týchto dvoch kovov sa vždy vytvára elektrické napätie. To je spôsobené tým, že valenčné elektróny v rôznych kovoch majú rozličnú energetickú hladinu, a preto sa časť elektrónov s vyššou energetickou hladinou presúva na druhý kov, kým nenastane energetická rovnováha, to vytvára elektrické napätie.
Vzniknuté napätie závisí od teploty, a preto prostredníctvom jeho merania môžeme vyvodiť teplotu. Merací rozsah je väčší, ako v prípade termistorov.

Bezkontaktný teplomer

Pyrometre a infračervené teplomery dokážu zmerať teplotu aj z diaľky.

Tieto teplomery sa používajú v prípade ťažko dostupných predmetov alebo roztavených kovov, ktoré by ostatné teplomery roztopili. Využívajú sa aj pri hľadaní zdrojov tepelnej straty na budovách.

Bezkontaktné meranie teploty je založené na tom, že telesá vyžarujú elektromagnetické žiarenie, ktorého zloženie a intenzita závisí od ich teploty.

Najväčšia časť tohto žiarenia spadá do neviditeľného infračerveného spektra, ale rozžeravené telesá s teplotou vyššou ako 600 °C vyžarujú aj viditeľné svetlo.
Bezkontaktný teplomer pozostáva z optickej jednotky, detektora a jednotky na spracovanie signálov. Často je vybavený aj laserovým zameriavacím zariadením, aby sme presne vedeli, teplotu ktorej časti povrchu telesa meriame.

Niektoré bezkontaktné teplomery merajú intenzitu dopadajúceho žiarenia, z ktorej vieme vyvodiť teplotu, ak poznáme vzdialenosť od cieľového objektu. Cieľový objekt musí úplne vyplniť zorné pole optiky meracieho prístroja, v opačnom prípade bude ukazovať nižšiu teplotu.

Iný druh bezkontaktných teplomerov nemerá intenzitu žiarenia, ale zloženie vlnovej dĺžky, lebo to je charakteristické iba pre teplotu, kým intenzita závisí aj od veľkosti povrchu a vzdialenosti od meracieho prístroja.
Čím je teleso teplejšie, tým nižšia je vlnová dĺžka najintenzívnejšieho žiarenia. Nakoľko farba telesa skresľuje vyžiarené žiarenie, respektíve aj ďalšie faktory môžu pôsobiť rušivo (napríklad prašný vzduch), táto metóda merania nie je vždy presná.

Rozprávanie

Teplomery nemerajú priamo teplotu, ale nejakú vlastnosť látky, ktorá závisí od teploty. Existujú tri základné typy teplomerov: bezkontaktné teplomery, teplomery založené na princípe tepelnej rozťažnosti a elektrické teplomery.

Keď sa teplota zvýši, častice, ktoré tvoria danú látku, sa pohybujú rýchlejšie, a tak vypĺňajú väčší priestor, čiže sa zväčšuje objem danej látky. Teplomery založené na princípe tepelnej rozťažnosti využívajú spomínaný jav.

V prípade kvapalinových teplomerov sa musí vybrať taká kvapalina, ktorá v rámci želaného meracieho rozsahu nezamrzne a nezovrie. Na tento účel sa najčastejšie používa alkohol.

Aj plyny menia svoj objem, ak sa zmení ich teplota, a preto aj plyny sú vhodné na meranie teploty. Plynové teplomery sa môžu používať aj na meranie veľmi nízkych teplôt, nakoľko plyny majú nízky bod mrazu.

Kovové teplomery nie sú najvhodnejšie na presné meranie teplôt, ale tepelná rozťažnosť vytvára v pevných materiáloch silné napätie, vďaka čomu ich možno použiť na ovládanie spínačov. Takýmto teplomerom je napríklad bimetalický teplomer, ktorý sa vyrába z dvoch rozličných kovových pásikov. Zvarené kovové pásiky, ktoré majú v prípade tepelnej rozťažnosti rôzne vlastnosti, sa pri zmene teploty ohnú a môžu zapínať/vypínať spínače regulujúce teplotu.

Elektrické teplomery sú vhodné aj na presné merania, navyše vďaka malým rozmerom menej ovplyvňujú teplotu meranej látky. Poznáme tri typy elektrických teplomerov: odporový teplomer, termistor a termočlánok.

Elektrické teplomery sú založené na tom, že odpor kovov závisí od teploty, zvyčajne sa zvyšuje spolu s teplotou. Odpor možno merať veľmi presne, takže aj teplotu možno vyvodiť s veľkou presnosťou.

Pyrometre a infračervené teplomery dokážu zmerať teplotu aj z diaľky. Tieto teplomery sa používajú v prípade ťažko dostupných predmetov alebo roztavených kovov, ktoré by ostatné teplomery roztopili. Využívajú sa aj pri hľadaní zdrojov tepelnej straty na budovách. Bezkontaktné meranie teploty je založené na tom, že telesá vyžarujú elektromagnetické žiarenie, ktorého zloženie a intenzita závisí od ich teploty. Najväčšia časť tohto žiarenia spadá do neviditeľného infračerveného spektra.

Súvisiace extra

Dielňa Galilea Galileiho

Galileo Galilei obohatil fyziku a astronómiu o dôležité poznatky.

Tepelná rozťažnosť mostov

Dĺžka kovovej konštrukcie mostov sa mení pri zmenách teploty.

Topenie a tuhnutie

Počas zmrazovania vznikajú medzi molekulami vody vodíkové väzby, čo vedie ku kryštalickej štruktúre.

Ako to funguje? - Sušič vlasov

Táto animácia predstavuje konštrukciu a fungovanie sušiča vlasov.

Vyparovanie a vrenie

Čo sa odohráva v kvapaline počas vrenia a vyparovania? Od čoho závisí bod varu kvapaliny?

Zmeny skupenstva

Fázový prechod je premena látky z jedného skupenstva do druhého.

p-V-T diagram ideálnych plynov

Vzťah medzi tlakom, objemom a teplotou ideálnych plynov je uvedený v stavovej rovnici.

Ako to funguje? - Chladnička

Táto animácia prezentuje ako funguje chladnička.

Ako to funguje? - Elektrická naparovacia žehlička

Táto animácia prezentuje štruktúru a fungovanie elektrických naparovacích žehličiek.

Ako to funguje? - Klimatizácia

Klimatizácia ochladzuje vzduch vo vnútri miestnosti tým, že čerpá teplo a uvoľňuje ho vo vonkajšom priestore.

Meteorologické prístroje (pokročilý)

Táto animácia nám predstaví nástroje, ktoré sa používajú na skúmanie atmosferických javov.

Teplovzdušný balón

Teplovzdušný balón je lietajúci balón, ktorý sa zdvíha pomocou horúceho vzduchu.

Added to your cart.