История термометра

Термометр — прибор для определения температуры.

Различия в степени нагрева тела, различия в температуре, могут быть определены человеком на основе его сенсорных впечатлений.

История термометра.

Есть предположения, что термоскопы, то есть устройства для сравнения температуры тела, основанные на явлении теплового расширения жидкостей, были известны еще до нашей эры (около 210 г. до н.э.) мыслителю, писателю и великому греческому инженеру Филону Византийскому.

Потребность в количественном и объективном измерении температуры фактически возникла в 17 веке.
Уже известные термоскопы с градуировкой, а значит, и первые термометры, которые — начиная с Галилея — широко использовались в экспериментальных исследованиях тепловых процессов имели много существенных недостатков. Внутри такого устройства, над емкостью для воды, была открытая вниз трубка, в которой уровень воды изменялся при колебаниях температуры (к сожалению, также при изменении давления воздуха). Кроме того, их шкала применялась совершенно индивидуальным образом, так что как измерительные приборы они имели довольно ограниченную полезность.

Эти трудности имели две основные причины: законы теплового расширения тел еще не были известны, а постоянная температура изменения агрегатного состояния (в основном таяние льда и кипение воды) только открывались. Многие ученые экспериментально установили, что температуры превращения агрегатного состояния постоянны (например, Галилей — точка кипения воды, Ньютон — таяние снега). Термоскоп Галилея усовершенствовал принц Фердинанд II, который экспериментировал с ним в начале 17 века. В 1644 году он изолировал трубку от окружающего воздуха, сделав ее независимой от колебаний давления.

В 1665 году Роберт Бойль высказал предположение, что температуры плавления всех тел постоянны. Это стало основой для предложения, сделанного в 1694 г. К. Ренальдини, о том, что базовыми точками шкалы температур должны быть точка таяния льда и точка кипения воды.

Такие факты и предложения подготовили почву для внедрения единого метода измерения термометров, но не решили вопрос о зависимости показаний термометров от их структуры и типа используемого вещества, поскольку законы теплового расширения тел еще оставались в силе.

В начале 18 века, уже было несколько термометров со стабильными показаниями. Даниэль Г. Фаренгейт,
родился в Гданьске, он был первым, кто преодолел технические трудности и в 1709 году построил спиртовые термометры, а затем (около 1714 года) также ртутные термометры, которые, в несколько измененной форме, используются и по сей день. Работа его термометра основана на принципе расширения вещества при нагревании.

Измерительный прибор представляет собой узкую стеклянную трубку с шариком на дне. Резервуар заполнен жидкостью, например ртутью. При повышении температуры жидкость расширяется и выталкивает трубку вверх. Температуру можно прочитать на шкале на трубке или рядом с ней. Изначально градусы Фаренгейта измерялись по 12-балльной шкале Ньютона 1703 года (0 градусов — температура таяния снега, 12 градусов — температура тела здорового человека). В 1715 году он изменил шкалу, взяв 0 — температуру плавления смеси аммония и льда (это была самая низкая температура, которую он мог достичь) и 96 — температуру тела здорового человека.

В 1725 году Фаренгейт принял объективный метод измерения термометра, сохранив начало шкалы (0), в то время как вторая точка была точкой кипения воды, температуре которой он присвоил значение 212.
Работы Фаренгейта, кого следует считать фактическим изобретателем термометра как измерительного прибора, имело фундаментальное значение в развитии и дальнейшем исследовании тепловых явлений.

Без изобретения термометра такие испытания были бы, по крайней мере, очень трудными. Второстепенное значение имело то, что позже, кроме шкалы Фаренгейта, были введены другие шкалы (в 1730 г. Р.Ф. Реомюра — 80-градусная шкала).

Шкала Фаренгейта широко использовалась в прошлом, но сегодня предпочтительной шкалой является Цельсий — термометрическая шкала с градусами на сто градусов, предложенная в 1742 году шведским астрономом Андерсом Цельсием.

Термометры различных типов сегодня играют большую роль в качестве измерительных приборов в повседневной жизни, в медицине и в промышленном производстве.

Первый ртутный термометр был использован для измерения температуры человеческого тела в 1867 году английским врачом сэром Томасом Клиффордом Олбуттом. Его прибор пришел на смену своему предшественнику, длиной 30 сантиметров, которому требовалось 20 минут для измерения температуры человеческого тела. В 1907 году Оллбут был посвящен в рыцари за вклад в медицину.