Θερμόμετρο, θερμοκρασία, βαθμονόμηση θερμομέτρου.
Η θερμοκρασία είναι ένα φυσικό μέγεθος το οποίο μας βοηθάει να περιγράψουμε το πόσο θερμό ή πόσο ψυχρό είναι ένα σώμα. (Πχ το σώμα μας, ο αέρας γύρω μας, το νερό για το μπάνιο μας .....)
Ο άνθρωπος μέσω της αφής (με το χέρι του) μπορεί να διακρίνει για παράδειγμα ότι το νερό της βρύσης είναι πιο ζεστό από αυτό του ψυγείου. Δεν μπορεί όμως να μας πει με ακρίβεια το πόσο πιο ζεστό είναι το ένα από το άλλο.
Επίσης γνωρίζει ότι το καλοκαίρι οι θερμοκρασίες είναι υψηλότερες από αυτές του χειμώνα (με άλλα λόγια οι καλοκαιρινές μέρες είναι θερμότερες από αυτές του χειμώνα)
Μπορεί επίσης να εκτιμήσει πιάνοντας με το χέρι του το πρόσωπο ενός οικείου του, αν αυτός έχει πυρετό ή όχι. Όμως αν κάποιος εκτιμά τον πυρετό ενός ατόμου στους 38 βαθμούς Κελσίου κάποιος άλλος θα μπορούσε να εκτιμήσει την θερμοκρασία του ίδιου ατόμου σε 39 ή 40 βαθμούς Κελσίου.
Συνεπώς ο άνθρωπος δεν μπορεί να μετρήσει με ακρίβεια την θερμοκρασία ενός σώματος- χωρίς κάποιο κατάλληλο όργανο- πράγμα που θα ήταν απαραίτητο σε κάποιες περιπτώσεις. Γι αυτό λέμε ότι οι εκτιμήσεις - μετρήσεις του ανθρώπου είναι υποκειμενικές επειδή αυτές μπορεί να διαφέρουν από άνθρωπο σε άνθρωπο.
Ο Άντερς Κέλσιος ήταν Σουηδός αστρονόμος και εμπνευστής του γνωστού εκατονταβάθμιου θερμομέτρου του, που χρησιμοποιούμε και σήμερα
Βιογραφία εδώ
Στη διπλανή εικόνα βλέπουμε την θερμοκρασία στις 21-3-2019 στις 20:20 στην Αθήνα. (Weather.com)
Ενώ η θερμοκρασία είναι 14 βαθμοί Κελσίου παρατηρούμε ότι η αίσθηση της θερμοκρασίας είναι 2 βαθμούς μικρότερη. Αυτό συμβαίνει διότι ο άνθρωπος αισθάνεται την θερμοκρασία διαφορετικά κάτω από διαφορετικές συνθήκες όπως είναι η υγρασία ή η ένταση των ανέμων που επικρατούν στην περιοχή.
Η θερμοκρασία όπως είπαμε είναι φυσικό μέγεθος, συνεπώς μπορεί να μετρηθεί με ακρίβεια. Την μετράμε με ένα όργανο που λέγεται θερμόμετρο.
Τα αποτελέσματα της μέτρησης της θερμοκρασίας ενός σώματος με θερμόμετρο είναι πάντα τα ίδια ανεξάρτητα από το πόσα και ποια διαφορετικά θερμόμετρα χρησιμοποιούμε. Γι αυτό λέμε ότι οι μετρήσεις αυτές είναι αντικειμενικές.
Τα πιο γνωστά μας θερμόμετρα είναι τα υδραργυρικά (χρησιμοποιούνται για την μέτρηση της θερμοκρασίας του ανθρωπίνου σώματος και έχουν μεγάλη ακρίβεια αφού μετρούν και δέκατα του βαθμού Κελσίου). Αυτά σήμερα αντικαθίστανται από άλλα ψηφιακά ή ηλεκτρικά θερμόμετρα επειδή ο υδράργυρος είναι επικίνδυνος για τον άνθρωπο και το περιβάλλον αν διαφύγει.
Άλλα γνωστά μας θερμόμετρα είναι τα θερμόμετρα οινοπνεύματος όπως αυτά που κρεμάμε στον τοίχο του σπιτιού μας για την μέτρηση της θερμοκρασίας του χώρου. (Όπως αυτό δεξιά)
Δείτε εδώ θερμόμετρα που μετρούν την θερμοκρασία του ανθρώπου
Η λειτουργία των οινοπνευματικών και υδραργυρικών θερμομέτρων στηρίζεται στις ιδιότητες που έχουν διάφορα σώματα όπως είναι ο υδράργυρος και το οινόπνευμα , να διαστέλλονται ή να συστέλλονται, δηλαδή να μεταβάλλουν τον όγκο τους (ή το μήκος τους ή την επιφάνειά τους) ανάλογα με την αυξομείωση της θερμοκρασίας.
Υπάρχουν και θερμόμετρα των οποίων η λειτουργία στηρίζεται σε άλλες αρχές και όχι στο φαινόμενο της συστολής - διαστολής (τέτοια θα δούμε παρακάτω)
Στο βίντεο δεξιά βαθμονομούμε το δικό μας θερμόμετρο
Γιατί να μετρήσεις την θερμοκρασία ενός σώματος με ένα θερμόμετρο και όχι με το χέρι;
Πως έκανε ο Κέλσιος το πρώτο θερμόμετρο.
Δείτε τις απαντήσεις στο διπλανό βίντεο
Κάθε σώμα που βρίσκεται σε θερμοκρασία πάνω από το απόλυτο μηδέν (-273,15 Celsius) εκπέμπει θερμική υπέρυθρη ακτινοβολία. Αυτή η ακτινοβολία μπορεί να γίνει "αντιληπτή" και να καταγραφεί από ειδικές συσκευές που λέγονται θερμοκάμερες.
Θερμογραφία είναι η επιστήμη της ανάλυσης των θερμικών δεδομένων που συλλέγονται από ειδικές θερμικές κάμερες, οι οποίες ανιχνεύουν θερμική ακτινοβολία και την απεικονίζουν σε ειδικές εικόνες. Με την Θερμογραφία δεν μετράται απ’ευθείας η θερμοκρασία μιας επιφάνειας, αλλά η μεταβολή της επιφανειακής ακτινοβολίας. Στις μέρες μας, η επιστήμη της θερμογραφίας λόγω της επιτυχίας που έχει, χρησιμοποιείται ευρέως στην βιομηχανία, σε κτιριακές & οικιακές εφαρμογές, στην ναυτιλία, στην ιατρική και αλλού
Αυτό που κάνει η θερμογραφία, είναι να λαμβάνει και καταγράφει (μέσω μιας θερμοκάμερας) την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπουν όλα τα σώματα και να τη μετατρέπει σε μια εικόνα η οποία διαβάζεται με βάση κατάλληλη χρωματική κλίμακα όπως αυτή δεξιά.
Ο υδράργυρος που περιέχουν τα υδραργυρικά θερμόμετρα είναι το πιο επιβλαβές βαρύ μέταλλο γι αυτό και η χρήση τέτοιων θερμομέτρων έχει απαγορευτεί στην Ευρωπαϊκή Ένωση
Διαβάστε εδώ σχετικά με τις απαραίτητες ενέργειες