Jak działa termometr?
Notatnik
Termometr to przyrząd, który mierzy temperaturę. Jego nazwa pochodzi od greckich słów: termos, co oznacza „gorący”, oraz metron, co oznacza „miara”. Termometry są szeroko stosowane w życiu człowieka: w lecznictwie przyrząd ten służy do sprawdzania temperatury ciała, w meteorologii – do pomiaru temperatury powietrza, a w przemyśle spożywczym – na przykład do kontroli temperatury pieczenia mięsa. A ty ile masz w domu termometrów i do czego służy każdy z nich?
1. Jak mierzymy temperaturę?
Termometry powinny być tak skonstruowane, by każdy mierzył temperaturę w takiej samej skali – podobnie jak na przykład masę w różnych krajach mierzymy w kilogramach. Najczęściej używanym sposobem pomiaru temperatury jest określanie jej według skali Celsjusza, nazwanej tak od nazwiska jej twórcy, Andersa Celsjusza. Jako zero stopni Celsjusza – co zapisuje się w skrócie 0 °C – przyjęto temperaturę zamarzania wody. Temperatura wrzenia wody to sto stopni Celsjusza (100 °C). Między tymi punktami na skali, po podzieleniu jej na 100 równych części, wyznacza się wielkość jednego stopnia Celsjusza. Wartości niższe od temperatury zamarzania wody nazywamy ujemnymi i zapisujemy je z minusem przed liczbą, np. −10 °C. Wartości wyższe nazywamy dodatnimi, zwykle zapisujemy je bez żadnych znaków, ale można stosować zapis z plusem, np. +30 °C.
Poznaj zasadę działania termometru !
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RND8ja5G8xKy7
Na animacji przedstawiona jest rozszerzalność cieplna w termometrach.
Wykonaj doświadczenie i sprawdź, jak działa termometr cieczowy!
Zrozumienie zasady działania termometru cieczowego.
mała szklana butelka, np. po soku owocowym,
ciemny barwnik spożywczy,
plastelina,
plastikowa słomka do napojów,
2 miski,
zimna i gorąca woda.
Napełnij butelkę zimną wodą, dodaj kilka kropli barwnika spożywczego.
Umieść słomkę pionowo w szyjce butelki i przymocuj plasteliną do butelki. Upewnij się, że plastelina szczelnie zamyka otwór butelki.
Napełnij miskę gorącą wodą i wstaw do niej butelkę. Obserwuj zachowanie cieczy w słomce.
Napełnij drugą miskę zimną wodą i wstaw do niej butelkę. Obserwuj zachowanie cieczy w słomce.
Po kilku minutach woda w butelce zmienia temperaturę. Zwiększa objętość z powodu rozszerzalności cieplnej. Wskutek tego poziom wody w słomce podnosi się, gdy ciecz się ogrzeje, lub opada, gdy woda się ochłodzi.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R2LwVOplW3bl3
Na filmie przedstawiony jest mechanizm działania termometru cieczowego oraz to w jaki sposób można wykonać go samodzielnie.
2. Poznaj zastosowania termometrów
Do mierzenia temperatury różnych substancji używa się odpowiednich termometrów. Temperaturę powietrza mierzy się termometrem zaokiennym. Ważne jest to, aby przymocować go w miejscu zacienionym. Wystawienie termometru na pełne słońce spowoduje, że będzie on nagrzewał się od jego promieni i wskazanie nie będzie dokładne. Termometry stosuje się również w kuchni – można zmierzyć temperaturę przyrządzanej potrawy, np. pieczeni w piekarniku. Temperaturę ludzkiego ciała mierzymy termometrem lekarskim, który pokazuje wąski zakres temperatury. Naukowcy używają też specjalnych termometrów pozwalających mierzyć temperatury bardzo wysokie, np. +1200 °C, lub niskie, np. −100 °C.
Rodzaje termometrów
Termometr rtęciowy pokojowy lub zaokienny
Termometr rtęciowy lekarski
Termometr elektroniczny lekarski
Termometr bezdotykowy lekarski
Podsumowanie
Do precyzyjnego mierzenia temperatury służy termometr.
Działanie termometrów cieczowych opiera się na zjawisku rozszerzalności cieplnej ciał.
Skala Celsjusza powstała poprzez podzielenie na 100 równych części, zwanych stopniami, odcinka między temperaturą zamarzania i temperaturą wrzenia wody.
Słownik
skala pomiaru temperatury, w której 0 °C odpowiada temperaturze zamarzania wody/topnienia lodu, a 100 °C – temperaturze wrzenia wody; odstęp pomiędzy tymi punktami jest podzielony na 100 równych części
temperatura powyżej punktu zamarzania wody, czyli powyżej 0 °C
temperatura poniżej punktu zamarzania wody, czyli poniżej 0 °C
przyrząd służący do precyzyjnego pomiaru temperatury
Sprawdź, jak rozumiesz!
Uzupełnij puste miejsca, wybierając brakujące elementy z listy.
temperaturę wrzenia wody, 25, wysokość słupa cieczy, temperaturę wrzenia wody, zbiorniczkiem cieczowym termometru, temperaturę zamarzania wody, 10, górną częścią termometru, 37, dolną częścią termometru, temperaturą zamarzania wody, 100
Skala Celsjusza została podzielona na .................................................................... równych części zwanych stopniami. Za 0°C przyjęto .................................................................... , a za 100 stopni Celsjusza .....................................................................
Wybierz dwa przykłady poprawnego zapisu temperatury.
- 0C
- 00:00
- 0ᴼC
- 0,1ᴼC
Wskaż, które z poniższych opisów dotyczą temperatur dodatnich.
- wyrażone są wartością wyższą niż temperatura zamarzania wody
- dodatnio wpływają na nasze samopoczucie
- mogą być oznaczone plusem
- mierzone są w pełnym słońcu
Zastanów się i odpowiedz, dlaczego temperatura powietrza w danej chwili w cieniu i na słońcu jest różna.
Zastanów się i wyjaśnij, dlaczego nie konstruuje się termometrów zaokiennych wypełnianych wodą.