Zakaj se živo srebro uporablja v termometrih?

(digitalni termometer, HS-21---Klikni tukajhttps://www.cnhealthshining.com/digital-thermometer/flexible-thermometer/flexible-thermomete.html)

danes,elektronski termometriso temperatura izbire za večino ljudi. So cenejši in varnejši od živosrebrnih termometrov. Zakaj pa mora biti drago živo srebro v termometru?

Podobno, ko temperatura naraste ali pade, se voda v majhni stekleni cevi dvigne ali spusti. Tako je vsak zaprt termometerrs tekočimi deli. Vendar, če je lahko nekaj tako bogatega in poceni, kot je voda, tako učinkovito,zakaj vztrajamo pri uporabi nečesa tako redkega in dragega, kot je živo srebro?

1. razlog:Zgodovina

Stoletja po iznajdbi prvega termometra so ljudje spoznali termodinamične temperature. Zato je na začetku temperaturo določal termometer. Vendar prvi termometer ni termometer ali kalorimeter, ampak merilnik termometra, ki kaže le, ali je temperatura visoka ali nizka. Te naprave niso umerjene na standardno območje, lahko dajejo le grobe ali nejasne ocene.

Prvi termometer je izumil Hero v Aleksandriji. Bil je intelektualni inženir in veljal za največjega eksperimentatorja v antiki. Naprava, ki jo je zasnoval, je bila sestavljena iz z zrakom napolnjene cevi, katere konec je bil potopljen v majhno posodo z vodo. Ko se termometer dotakne vroče ali hladne površine, se zrak razširi ali skrči, kar povzroči nihanje meje zrak-voda.

Tudi Galilejev izum je sledil istemu principu. Vendar pa ti izumi niso samo brez vodnega kamna, temveč tudi občutljivi na zračni tlak. Da bi zasnoval napravo, ki se odziva le na toploto, je Galilejev študent Joseph Delmedigo izumil prvi zaprti tekočinski vgrajeni stekleni termometer. To je prvi termometer, ker je skaliran. Vendar tekočina, ki jo je zapečatil, ni bila voda, ampak alkohol.

2. razlog:Koeficient raztezanja

Pri stalnem tlaku se snov pri segrevanju širi, saj toplota poveča kinetično energijo atomov, zaradi česar se ti silovito premikajo in tako ločijo drug od drugega. Povečanje prostornine je očitno pri kovinskih tirnicah, gumijastih pnevmatikah ter drugih trdnih snoveh in tekočinah, kot so voda, alkohol, živo srebro in halogen. Vendar se stopnja raztezanja vsake snovi spreminja z vsako stopnjo dviga temperature. Ta konstanta snovi se imenuje koeficient raztezanja.

Alkohol ima prednost pred vodo iz preprostega razloga, ker ima višji ekspanzijski koeficient. Celo majhna sprememba temperature bo povzročila drastično spremembo prostornine cevi. Vendar je alkohol tako dovzeten, da lahko te spremembe povzročijo skoraj turbulentno delovanje alkohola v cevi. Tekočina se bo spremenila z rahlo spremembo temperature. Ta nepredvidljivost je zaskrbljujoča, saj ko termometer vzamemo iz lonca z vrelo vodo, se odčitki takoj spremenijo v temperaturo novega okolja, pri čemer ni mogoče izmeriti želene temperature vrele vode.

Da bi se izognil tej nezanesljivosti, je nizozemski izumitelj Daniel Warrenheit alkohol nadomestil z živim srebrom. Koeficient razteznosti živega srebra je višji kot pri vodi, kar pomeni, da se prostornina živega srebra bolj očitno spreminja s temperaturo. Vendar se spremeni skoraj šestkrat manj kot alkohol. To pomeni, da vsakič, ko se temperatura dvigne, se količina alkohola šestkrat poveča kot količina živega srebra.

To pomeni, da se živo srebro dviguje veliko počasneje kot alkohol v zaprtih steklenih epruvetah, pomeni pa tudi, da živo srebro pada tako počasi, kot se zgodi, ko termometer vzamemo iz lonca, napolnjenega z vrelo vodo. Njegovi odčitki bodo dejansko nemoteni, zaradi česar je termometer zelo zanesljiv.

Pred izumom so bili termometri edinstveni in njihovi odčitki niso ustrezali nobeni standardizirani lestvici. Vendar pa je Warrenheit zagotovil vrsto odčitkov, ki so bili uporabljeni za vse proizvedene živosrebrne termometre in na koncu za vse termometre. Ta preobrazba ni zelo okorna, saj skoraj vse živosrebrne termometre izdeluje sam Warren Height. Kasneje se je lestvica nekoliko spremenila in zdaj se termometer imenuje Fahrenheitov termometer.

3. razlog:Primeri boljše uporabe alkohola

Preobčutljivost za alkohol se lahko kompenzira z njegovimi prednostmi. V primerjavi z živim srebrom je alkohol veliko cenejši, manj redek in nestrupen. Če je živosrebrni termometer poškodovan, bo morda treba laboratorij za nekaj ur zapreti, ker lahko vdihavanje živega srebra povzroči resne zdravstvene težave. Alkohol nima takšne nevarnosti.

Še pomembneje je, da je zmrzišče živega srebra - 40 C, zmrzišče alkohola pa - 115 C. To pomeni, da živosrebrni termometer ne more izmeriti temperature - 40 C, zato ni mogoče pogosto uporabljati v znanstvenih laboratorijih ali industriji proizvodnje superprevodne tehnologije.

Toda alkohol je brezbarven, zaradi česar morajo proizvajalci alkoholu dodajati umetna barvila, da je viden. Poleg tega, čeprav lahko alkohol izmeri zelo nizke temperature, ne more izmeriti temperatur nad 78,37 C, ker je to vrelišče alkohola. V primerjavi z vreliščem živega srebra pri 356,7 stopinjah Celzija je usmiljeno nizko.

Čeprav redkih, dragih in strupenih lastnosti živega srebra ni mogoče spremeniti, še vedno lahko prebijemo njegovo temperaturno mejo. Za nadaljnje povečanje njegovega vrelišča je živo srebro običajno zaprto z inertnimi plini, kot je dušik. Inertni plini povečajo pritisk na tekoče živo srebro, kar dodatno poveča njegovo vrelišče.

Njegovo zmrzišče lahko znižamo tudi s kombinacijo s talijem. Ti novi živosrebrni in talijevi termometri lahko zdaj merijo temperature - 62 stopinj Celzija. Živosrebrni termometer velja za enega najbolj natančnih razpoložljivih termometrov, kljub majhnim pomanjkljivostim.

Dandanes

Namesto živosrebrnih termometrov, ki dajejo natančne, a bolj težavne odčitke, ljudje zdaj uporabljajo elektronske termometre. Elektronski termometri so bolj priročni, hitri in varni. Elektronski termometri so na voljo v različnih stilih, vključno ztrda konica, mehka konicainvodoodporenrazličice, ki lahko zadovoljijo potrebe različnih skupin ljudi.

Richard

Vodja prodaje

Hangzhou Health Shining Electronic Technology Co., Ltd.

tao@hzhealthshining.com

wechat/whatsapp: 008618658896852

www.cnhealthshining.com/www.hzhealthshining.com