ผู้คนจำเป็นต้องวัดอุณหภูมิร่างกายและของเหลวตั้งแต่เริ่มต้นการพัฒนาสังคมอารยะ ประวัติความเป็นมาของการสร้างเทอร์โมมิเตอร์เริ่มขึ้นเมื่อหลายศตวรรษก่อน มาดูกันดีกว่าว่าอุปกรณ์ตัวแรกสำหรับจุดประสงค์นี้คืออะไร? ใครเป็นคนพัฒนาเครื่องวัดอุณหภูมิ? เทอร์โมมิเตอร์ตัวแรกถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อใด
เทอร์โมมิเตอร์ตัวแรก
ต้นกำเนิดของเทอร์โมมิเตอร์สมัยใหม่เป็นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างดั้งเดิมที่เรียกว่าเทอร์โมบาโรสโคป ประวัติความเป็นมาของการสร้างเทอร์โมมิเตอร์ประเภทนี้ทำให้เราย้อนกลับไปในปี 1597 อันไกลโพ้น ในเวลานี้เองที่นักวิทยาศาสตร์ชื่อดังกาลิเลโอ กาลิเลอีได้ทำการทดลองโดยมุ่งเป้าไปที่การพัฒนาอุปกรณ์สำหรับการวัดอุณหภูมิของของเหลว
เทอร์โมมิเตอร์เครื่องแรกไม่มีอะไรมากไปกว่าการก่อสร้าง แทนด้วยหลอดแก้วบางๆ ที่มีลูกบอลเล็กๆ ปิดผนึกอยู่ตรงกลาง ระหว่างการวัด ส่วนล่างของเทอร์โมบารอสโคปต้องได้รับความร้อน จากนั้นนำหลอดไปวางในน้ำ หลังจากไม่กี่นาทีอากาศโครงสร้างถูกทำให้เย็นลง ซึ่งทำให้แรงกดและการเคลื่อนที่ของลูกบอลลดลง
น่าเสียดายที่นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถจัดการอุปกรณ์ให้เสร็จสิ้นได้ ไม่เคยพบการใช้งานจริง ไม่มีมาตราส่วนเทอร์โมมิเตอร์ ดังนั้นการใช้อุปกรณ์นี้จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุตัวบ่งชี้ตัวเลขที่แน่นอนของอุณหภูมิของพื้นที่โดยรอบหรือของเหลว สิ่งเดียวที่เทอร์โมมิเตอร์นั้นเหมาะสมสำหรับก็คือการพิจารณาความร้อนของสารบางชนิด
การกลั่นเทอร์โมบารอสโคปของกาลิเลโอ
ประวัติความเป็นมาของการสร้างเทอร์โมมิเตอร์ไม่ได้จบลงที่ความพยายามที่ไร้ประโยชน์ของกาลิเลโอในการสร้างอุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริง ในปี ค.ศ. 1657 60 ปีหลังจากการลองผิดลองถูกครั้งแรกของผู้ประดิษฐ์ ผลงานของเขายังคงดำเนินต่อไปโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากฟลอเรนซ์ พวกเขาจัดการเพื่อขจัดข้อบกพร่องหลักของเทอร์โมบารอสโคปโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อแนะนำมาตราส่วนการไล่ระดับลงในอุปกรณ์ นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ชาวฟลอเรนซ์ยังสร้างสุญญากาศในหลอดแก้วที่ปิดสนิท ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาผลการวัดที่ได้รับจากความดันบรรยากาศ
ภายหลังอุปกรณ์นี้ได้รับการปรับปรุงด้วย น้ำในนั้นถูกแทนที่ด้วยไวน์แอลกอฮอล์ ดังนั้นเทอร์โมบาโรสโคปจึงเริ่มทำงานบนหลักการของการขยายตัวของของเหลวเมื่ออุณหภูมิแวดล้อมเปลี่ยนแปลง
เทอร์โมมิเตอร์ซานโตริโอ
ในปี 1626 นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีชื่อซานโตริโอจากเมืองปาดัว ซึ่งดำรงตำแหน่งเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยในท้องถิ่น ได้สร้างเทอร์โมมิเตอร์รุ่นของตัวเองขึ้น ด้วยความช่วยเหลือของมันทำให้สามารถวัดอุณหภูมิของร่างกายมนุษย์ได้ อย่างไรก็ตามอุปกรณ์ไม่พบการใช้งานจริงเพราะมันยุ่งยากมาก อุปกรณ์มีขนาดที่น่าประทับใจมากจนต้องนำออกไปที่สนามเพื่อวัด
เทอร์โมมิเตอร์ซานโตริโอคืออะไร? อุปกรณ์นี้ทำขึ้นในรูปของลูกบอลที่เชื่อมต่อกับหลอดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่คดเคี้ยว บนพื้นผิวของส่วนหลังมีส่วนของมาตราส่วน ปลายหลอดที่ว่างนั้นเต็มไปด้วยสารเหลวที่มีสีย้อม เมื่อวางหลอดลงในสารที่ให้ความร้อน สภาพแวดล้อมภายในที่มีสีจะมีค่าเท่ากับค่าใดค่าหนึ่งบนตาชั่ง
การประดิษฐ์มาตราส่วนการวัดเดียว
ประวัติศาสตร์ของการสร้างเทอร์โมมิเตอร์นั้นไม่เพียงแต่รวมถึงความพยายามที่จะพัฒนาการออกแบบเทอร์โมมิเตอร์ที่มีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังทำงานเกี่ยวกับการสร้างสเกลการวัดตามวัตถุประสงค์อีกด้วย หนึ่งในการทดลองที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในพื้นที่นี้คือความสำเร็จของนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Gabriel Fahrenheit เขาเป็นคนที่ในปี 1723 ตัดสินใจเปลี่ยนแอลกอฮอล์ในขวดเทอร์โมมิเตอร์ในเวลานั้นด้วยปรอท
มาตราส่วนนักวิทยาศาสตร์ขึ้นอยู่กับจุดอ้างอิงสามจุด:
- แรกตรงกับอุณหภูมิน้ำเป็นศูนย์
- จุดที่สองบนมาตราส่วนตรงกับ 32 องศา;
- ที่สาม - เท่ากับจุดเดือดของน้ำ
นักฟิสิกส์ นักอุตุนิยมวิทยา และนักดาราศาสตร์ชาวสวีเดน Anders Celsius ได้ปรับปรุงมาตราส่วนของเทอร์โมมิเตอร์ ในปี ค.ศ. 1742 ระหว่างการทดลอง เขาตัดสินใจแบ่งมาตราส่วนเทอร์โมมิเตอร์ออกเป็น 100 ช่วงเท่าๆ กัน ตัวบ่งชี้ด้านบนสอดคล้องกับอุณหภูมิหลอมเหลวของน้ำแข็ง และตัวบ่งชี้ด้านล่างตรงกับจุดเดือดของน้ำ มาตราส่วนเซลเซียสถูกใช้ในเทอร์โมมิเตอร์มาจนถึงทุกวันนี้วัน. อย่างไรก็ตามวันนี้มีการติดตั้งในเครื่องมือวัดแบบกลับหัว ดังนั้น ตัวเลขบนของ 100o ตอนนี้สอดคล้องกับจุดเดือดของน้ำ และด้านล่างจะเป็น 0o.
ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ William Thomson ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่ผู้ชมจำนวนมากในชื่อ Lord Kelvin ได้เสนอมาตราส่วนการวัดของเขา เขาเลือกอุณหภูมิเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการวัด ซึ่งเท่ากับ -273oС เป็นตัวบ่งชี้นี้ซึ่งไม่รวมการเคลื่อนไหวใด ๆ ในโมเลกุลของวัตถุทางกายภาพ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ที่ใช้มาตราส่วนดังกล่าวพบการใช้งานเฉพาะในชุมชนวิทยาศาสตร์เท่านั้น
ประเภทและอุปกรณ์เทอร์โมมิเตอร์ที่ทันสมัย
เทอร์โมมิเตอร์แบบธรรมดาที่สุดคือเทอร์โมมิเตอร์แบบแก้วทั่วไป ซึ่งตอนนี้มีให้ทุกบ้านแล้ว อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ดังกล่าวกำลังค่อยๆ กลายเป็นอดีตไปแล้ว เนื่องจากการเติมสารปรอทที่เป็นพิษลงในขวดของอุปกรณ์จึงไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่ปลอดภัยสำหรับใช้ในบ้าน
ปัจจุบันมีการใช้อุปกรณ์ดิจิตอลเป็นทางเลือกแทนเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอท หลังวัดอุณหภูมิโดยรอบโดยใช้เซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ในตัว
สิ่งประดิษฐ์ล่าสุดคือเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดและแถบความร้อนแบบใช้แล้วทิ้ง อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ดังกล่าวยังไม่พบแอปพลิเคชันกว้าง
สรุป
เราจึงพบว่าใครเป็นผู้คิดค้นเทอร์โมมิเตอร์ อุปกรณ์ประเภทใดของหมวดหมู่นี้มีให้สำหรับผู้ใช้แล้ววันนี้ สุดท้ายนี้ ฉันต้องการทราบว่าอุปกรณ์สำหรับจุดประสงค์นี้มีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับคนสมัยใหม่ เทอร์โมมิเตอร์ไม่เพียงแต่ทำให้สามารถระบุอุณหภูมิของร่างกายได้อย่างรวดเร็ว แต่ยังช่วยให้คุณรู้ว่าภายนอกนั้นอบอุ่นหรือเย็นเพียงใด เทอร์โมมิเตอร์ที่ติดตั้งในเตาอบจะช่วยรักษาอุณหภูมิในการปรุงอาหารให้เหมาะสม และอุปกรณ์ที่คล้ายกันในตู้เย็นจะช่วยควบคุมคุณภาพของการจัดเก็บอาหาร