Γιατί το υγρό χρησιμοποιείται σε θερμόμετρο;
* επέκταση και συστολή: Τα υγρά επεκτείνονται όταν θερμαίνονται και συστέλλονται όταν ψύχονται. Αυτή η μεταβολή του όγκου είναι άμεσα ανάλογη με τη μεταβολή της θερμοκρασίας. Αυτή η συνεπής σχέση μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε την αλλαγή όγκου του υγρού για τη μέτρηση της θερμοκρασίας.
* Ομοιόμορφη επέκταση: Τα περισσότερα υγρά επεκτείνονται με σχετικά ομοιόμορφο ρυθμό για μια δεδομένη αλλαγή θερμοκρασίας. Αυτό καθιστά τις μετρήσεις πιο ακριβείς και προβλέψιμες.
* ορατότητα: Πολλά υγρά, ειδικά ο υδράργυρος και το έγχρωμο αλκοόλ, είναι εύκολα ορατά και μπορούν να περιέχονται σε στενό σωλήνα. Αυτό καθιστά εύκολο να παρατηρηθεί η αλλαγή του όγκου και να διαβάσετε τη θερμοκρασία.
* Ευαισθησία: Τα υγρά μπορούν να ανταποκριθούν σε μικρές αλλαγές θερμοκρασίας, καθιστώντας τα αρκετά ευαίσθητα για ακριβείς μετρήσεις.
* Σχετική αδράνεια: Ο υδράργυρος και το αλκοόλ είναι σχετικά αδρανείς και δεν αντιδρούν με τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή θερμομέτρων.
Γιατί όχι άλλες ουσίες;
Ενώ τα στερεά και τα αέρια επεκτείνονται και συμβάλλουν με τη θερμοκρασία, δεν είναι τόσο κατάλληλα για θερμόμετρα:
* στερεά: Τα στερεά επεκτείνονται και συστέλλονται λιγότερο δραματικά από τα υγρά, καθιστώντας τα λιγότερο ευαίσθητα στις μεταβολές της θερμοκρασίας.
* Αέρια: Τα αέρια επεκτείνονται και συστέλλονται σημαντικά με τις αλλαγές θερμοκρασίας, αλλά ο όγκος τους επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την πίεση. Αυτό τους καθιστά λιγότερο αξιόπιστο για ακριβείς μετρήσεις θερμοκρασίας.
Ιστορική σημείωση: Ο υδράργυρος ήταν το προτιμώμενο υγρό σε θερμόμετρα για μεγάλο χρονικό διάστημα λόγω του υψηλού ρυθμού επέκτασης και της ορατότητας του. Ωστόσο, οι ανησυχίες για την τοξικότητά του οδήγησαν στην αντικατάστασή του με το αλκοόλ ή άλλες λιγότερο επιβλαβείς ουσίες σε πολλές εφαρμογές.
