Θερμόμετρο

Το θερμόμετρο χρησιμοποιείται συχνά στην καθημερινή μας ζωή για να μετρήσουμε την θερμοκρασία μας. Για να μετρήσουμε τη θερμοκρασία μας το φέρνουμε σε επαφή με το σώμα μας. Αυτό το κάνουμε γιατί μόνο αν το φέρουμε σε επαφή με το σώμα μας, θα αποκτήσει θερμοκρασία ίδια με αυτήν του σώματος μας.

Πως όμως λειτουργεί ακριβώς το θερμόμετρο; Με ποιον τρόπο καταφέρνει να μετρήσει με αρκετά μεγάλη ακρίβεια την θερμοκρασία του σώματος μας; Πως σχετίζεται η Φυσική με αυτό; Θα προσπαθήσουμε να απαντήσουμε παρακάτω σε αυτά τα ερωτήματα.

Το θερμόμετρο είναι μια συσκευή που περιέχει υδράργυρο. O υδράργυρος βρίσκεται μέσα σε ένα γυάλινο σωλήνα στενής διαμέτρου. Το ύψος της στάθμης του υδραργύρου αντιστοιχεί σε κάποια θερμοκρασία, σύμφωνα με την αντιστοίχιση ύψους στάθμης και θερμοκρασίας που του έχουμε κάνει. Για παράδειγμα, στην παρακάτω εικόνα το ύψος της στάθμης του υδραργύρου(κόκκινου υγρού) αντιστοιχεί σε θερμοκρασία περίπου 19 oC.

 

Γιατί το θερμόμετρο αποκτά την ίδια θερμοκρασία με το σώμα μας;

Τι γίνεται όταν φέρνουμε σε επαφή το θερμόμετρο με το σώμα μας; Όπως είπαμε, το θερμόμετρο αποκτά θερμοκρασία ίδια με αυτήν του σώματος μας. Γιατί συμβαίνει αυτό;

Σύμφωνα με τη Φυσική, όταν φέρνουμε σε επαφή δύο σώματα διαφορετικής θερμοκρασίας, μεταφέρεται θερμότητα από το σώμα υψηλότερης θερμοκρασίας στο σώμα χαμηλότερης θερμοκρασίας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος που είχε χαμηλότερη θερμοκρασία και την μείωση της θερμοκρασίας του σώματος που είχε αρχικά την υψηλότερη θερμοκρασία. Η μεταβολή της θερμοκρασίας του κάθε σώματος εξαρτάται απο την μάζα του. Περισσότερο θα αλλάξει η θερμοκρασία του σώματος μικρότερης μάζας. Στην περίπτωση που το ένα σώμα έχει πολύ μεγαλύτερη μάζα απο το άλλο, η θερμοκρασία του σώματος μεγαλύτερης μάζας δε μεταβάλλεται καθόλου.

H μεταφορά θερμότητας θα συνεχιστεί μέχρι τη στιγμή που τα δύο σώματα θα βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία. Τη στιγμή που θα βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία, λέμε ότι βρίσκονται σε θερμική ισορροπία.

Αυτό συμβαίνει και όταν περιμένουμε να κρυώσει το τσάι που έχουμε φτιάξει για να μην είναι τόσο ζεστό όταν θα το πιούμε. Μεταφέρεται θερμότητα απο το πιο ζεστό τσάι στο πιο κρύο περιβάλλον. Δεν υπάρχει μεταβαλή της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος γιατί το περιβάλλον έχει πολύ μεγαλύτερη μάζα από το τσάι. Όταν θα βρεθούν στην κατάσταση θερμικής ισορροπίας, το τσάι θα έχει την ίδια θερμοκρασία με το περιβάλλον του.

θερμοκρασία

Αυτό συμβαίνει και στην περίπτωση του θερμομέτρου. Μεταφέρεται θερμότητα από το σώμα μας που έχει μεγαλύτερη  θερμοκρασία στο χαμηλότερης θερμοκρασίας θερμόμετρο μέχρι την στιγμή που το σώμα μας και το θερμόμετρο αποκτούν την ίδια θερμοκρασία. Για αυτό πρέπει να το αφήνουμε λίγο σε επαφή με το σώμα μας πριν απο την παρατήρηση της ένδειξης του. 

Γιατί όμως ανεβαίνει η στάθμη του υδραργύρου που βρίσκεται μέσα στο θερμόμετρο όταν αυξάνεται η θερμοκρασία του;

Την απάντηση μας την δίνει και πάλι η Φυσική. Όλα τα σώματα διαστέλλονται, δηλαδή αυξάνεται ο όγκος τους όταν αυξάνεται η θερμοκρασία τους. Έτσι λοιπόν, ο υδράργυρος διαστέλλεται και αυξάνεται το ύψος της στάθμης του όταν αυξάνεται η θερμοκρασία του.

 

θερμοκρασία

Για να μάθετε περισσότερα για το θερμόμετρο μπορείτε να κάνετε κλικ στην παρακάτω εικόνα.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *