Ваш кошик порожній

Купити

Кількість: 0

Всього: 0,00

0

Термометри

Термометри

Існують різні типи приладів, що використовуються для вимірювання температури.

Фізика

Ключові слова

термометр, температура, зміна температури, теплове розширення, Цельсій, Фаренгейт, інфрачервоний, інфрачервоне випромінювання, теплове випромінювання, газовий термометр, металевий термометр, біметал, термостат, Електричний струм, Опір, напруга, термодинаміка, фізична властивість, Сила звуку, об'ємне теплове розширення, газ, електрика, Фізика

Пов'язані об'єкти

Сцени

Типи термометрів

  • інфрачервоний термометр
  • термометри засновані на принципі теплового розширення
  • рідинний термометр
  • біметалічний термометр
  • манометричний термометр
  • термоелектричний термометр

Термометри безпосередньо не вимірюють температуру, замість цього вони вимірюють певні властивості речовин, що залежать від температури.

Існує три основних типи термометрів:

Перший тип базується на тепловому розширені матеріалів, тобто на тому, що підвищення температури призводить до збільшення об'єму матеріалу. З обсягу зміни об'єму ми можемо обчислити зміну температури.

Другий тип базується на температурній залежності електричних властивостей матеріалів. Вони називаються електричними термометрами.

Третій тип термометрів ґрунтується на тому, що тепле тіло випромінює інфрачервоне випромінювання, склад якого залежить від температури. За допомогою цього методу можна вимірювати температуру навіть на відстані.

Біметалічний термометр

При підвищенні температури частинки, що утворюють матеріал, будуть рухатися швидше, тому збільшиться й об'єм заповненого ними простору, що означає збільшення об'єму матеріалу.

Єдиним винятком є ​​вода, на відміну від інших рідин, вода при охолодженні від + 4 до 0°С розширюється. Проте розширення при нагріванні відбувається у всіх інших газах, рідинах та твердих речовинах.

Термометри, базовані на принципі теплового розширення, використовують це явище.

У випадку рідинних термометрів необхідно вибрати рідину, яка не замерзає або не випаровується при вимірюванні в потрібних температурних діапазонах. В основному для цієї мети використовують спирт або ртуть, але використання ртуті сьогодні заборонене в багатьох країнах світу, оскільки якщо термометр розбивається, пари ртуті звільняються і можуть спричинити шкоду здоров'ю.

Манометричні термометри використовуються в основному для вимірювання низьких температур через низьку температуру замерзання газів.

Біметалеві термометри менш підходять для точного вимірювання, але оскільки у твердому матеріалі, через теплове розширення, породжуються великі сили, вони можуть бути використані для увімкнення та вимкнення вимикачів.

Чудовим прикладом є біметалевий термометр, який виготовляється шляхом зварювання двох різних металевих листів. Зварні металеві пластини, з різними властивостями теплового розширення, через зміну температури будуть вигинатися і спричиняти вмикання та вимикання електричних вимикачів. Вже давно використовуються таймери з певним часом освітлення сходів або термостати для регулювання температури електричних прасок і термостати, відповідальні за регулювання температури охолодження двигуна в автомобілях.

Манометричний термометр

Рідиний термометр

Термоелектричний термометр

Електричні термометри також підходять для точного вимірювання, а завдяки невеликому розміру, вони не впливають на температуру вимірюваного матеріалу.

Є три різних типи електричних термометрів: термометри опору, терморезистори та термопари.

Термометр опору використовує явище, згідно з яким опір металів залежить від температури, і зазвичай зростає з температурою. Оскільки опір можна виміряти дуже точно, температура також може бути визначена досить точно. ​

Термістори відрізняються від термометрів опору, оскільки вони містять напівпровідниковий матеріал. Саме через це вони набагато чутливіші до температури.

Термопари утворюються шляхом зварювання або скручування двох різних металевих дротів. В такому випадку напруга виробляється на стику двох металів. Це пояснюється тим, що енергетичний рівень валентних електронів у різних металах відрізняється, тому деякі електрони високого енергетичного рівня переміщуються до іншого металу, доки енергія не збалансується, створюючи електричну напругу. Наявна напруга залежить від температури, тому, вимірюючи напругу, можна визначити температуру. Вони забезпечують вимірювання у більш широкому діапазоні температур, ніж термістори.

Інфрачервоний термометр

Пірометри, інфрачервоні термометри, тепловізори можуть вимірювати температуру на відстані.

Вони можуть бути використані для вимірювання температури важкодоступних об'єктів, розплавлених металів, де розплавляються інші термометри, та для пошуку джерел втрат тепла в будівлях.

Дистанційне вимірювання стало можливим завдяки тому, що тіла випромінюють електромагнітне випромінювання за складом та інтенсивністю, характерною для їх температури. Найбільш значна частина цього випромінювання лежить в невидимій інфрачервоній частині електромагнітного спектра, але об'єкти розжарені на більш ніж 600 градусів Цельсія, виділяють видиме світло.

Тепловізори складаються з оптичної системи, детектора та блоку обробки сигналу. Вони часто оснащені лазерними вказівниками, щоб точно знати температуру вимірювання поверхні об'єкта.

Деякі безконтактні термометри виміряють інтенсивність випромінювання, з якої можна визначити температуру об'єкта, якщо ми знаємо його відстань до нього. Об'єкт, що вимірюється, повинен заповнити поле зору лінз вимірювального приладу. Інакше замір показуватиме нижчу температуру.

Інші безконтактні термометри не вимірюють інтенсивність випромінювання, а композицію довжини хвилі, яка характерна лише для конкретних температур, тоді як інтенсивність також залежить від розміру поверхні та відстані від вимірювального інструмента. Чим гарячіше тіло, тим нижче довжина хвилі найбільш інтенсивного випромінювання. Оскільки колір тіла спотворює випромінювання, а також й інші фактори, що можуть заважати заміру, наприклад, запилене повітря, цей метод вимірювання не завжди точний.

Озвучування

Термометри безпосередньо не вимірюють температуру, замість цього вони вимірюють певні властивості речовин, що залежать від температури. Існує три основних типи термометрів: безконтактні термометри, термометри, засновані на принципі теплового розширення та електричні термометри.

При підвищенні температури частинки, що утворюють матеріал, будуть рухатися швидше, тому збільшиться й об'єм заповненого ними простору, що означає збільшення об'єму матеріалу.

Термометри, базовані на принципі теплового розширення, використовують це явище.

У випадку рідинних термометрів необхідно вибрати рідину, яка не замерзає або не випаровується при вимірюванні в потрібних температурних діапазонах. В основному для цієї мети використовують спирт.

Зміна температури газів впливає на їх об'єм, тому вони придатні для вимірювання температури. Манометричні термометри використовуються в основному для вимірювання низьких температур через низьку температуру замерзання газів.

Біметалеві термометри менш підходять для точного вимірювання, але оскільки у твердому матеріалі, через теплове розширення, породжуються великі сили, вони можуть бути використані для увімкнення та вимкнення вимикачів. Чудовим прикладом є біметалевий термометр, який виготовляється шляхом зварювання двох різних металевих листів. Зварні металеві пластини, з різними властивостями теплового розширення, через зміну температури будуть вигинатися і спричиняти вмикання та вимикання електричних вимикачів.

Електричні термометри також підходять для точного вимірювання, а завдяки невеликому розміру, вони не впливають на температуру вимірюваного матеріалу. Є три різних типи електричних термометрів: термометри опору, терморезистори та термопари.

Термометр опору використовує явище, залежності опору металів від температури: він зазвичай зростає з температурою. Оскільки опір можна виміряти дуже точно, температура також може бути визначена досить точно. ​

Пірометри, інфрачервоні термометри, тепловізори можуть вимірювати температуру на відстані. Вони можуть бути використані для вимірювання температури важкодоступних об'єктів, розплавлених металів, де розплавляються інші термометри, та для пошуку джерел втрат тепла в будівлях.

Дистанційне вимірювання стало можливим завдяки тому, що тіла випромінюють електромагнітне випромінювання, інтенсивність та склад якого залежить від температури. Більша частина цього випромінювання потрапляє в невидимий інфрачервоний сегмент електромагнітного спектра.

Пов'язані об'єкти

Майстерня Галілео Галілея

Наукові досягнення Галілео Галілея значно вплинули на прогрес у сферах фізики і астрономії.

Теплове розширення мостів

Довжина металевого каркаса моста змінюється при зміні температури.

Танення та замерзання

У процесі замерзання між молекулами води виникають водневі зв'язки і формується кристалічна структура льоду.

Фазові переходи

Фазовий перехід - це перехід речовини з одного агрегатного стану в інший.

Як працює фен?

Ця анімація демонструє будову і функціонування фену.

Випаровування і кипіння

Що відбувається в рідині під час випаровування і кип'ятіння? Від чого залежить точка кипіння рідини?

p-V-T діаграма для ідеальних газів

Закони газу описують залежність між тиском, об'ємом і температурою ідеальних газів.

Метеорологічні прилади

Анімація демонструє інструменти які використовуються для вивчення атмосферних явищ.

Теплова повітряна куля

Теплова повітряна куля являє собою повітряну кулю, в якій підйомну силу забезпечує гаряче повітря.

Як працює холодильник?

Цей анімаційний відеоролик демонструє модель і принцип роботи холодильника.

Як працює кондиціонер повітря?

Кондиціонер повітря поглинає тепло з приміщення й віддає його назовні.

Як працює електрична праска?

Ця анімація показує, як працюють електричні праски.

Added to your cart.