مردم از همان آغاز توسعه یک جامعه متمدن نیاز به اندازه گیری دمای اجسام و مایعات فیزیکی داشتند. تاریخچه ایجاد دماسنج از چندین قرن پیش آغاز می شود. بیایید دریابیم که اولین دستگاه هایی برای این منظور چه بودند؟ چه کسی مقیاس دماسنج را ایجاد کرد؟ اولین دماسنج چه زمانی اختراع شد؟
دما سنج اول
مولد دماسنج مدرن یک دستگاه نسبتاً ابتدایی است که به نام ترموباروسکوپ شناخته می شود. تاریخچه ایجاد دماسنج های این دسته ما را به سال 1597 دور می برد. در این زمان بود که دانشمند معروف گالیله گالیله آزمایشات خود را با هدف توسعه دستگاهی برای اندازه گیری دمای مایع انجام داد.
اولین دماسنج چیزی بیش از یک ساختار نبود که با یک لوله شیشه ای نازک با یک توپ کوچک مهر و موم شده در وسط نمایش داده می شد. در طول اندازه گیری ها، قسمت پایین ترموباروسکوپ تحت حرارت قرار گرفت. سپس لوله را در آب قرار دادند. بعد از چند دقیقه هواساختار خنک شده بود که منجر به کاهش فشار و حرکت توپ شد.
متاسفانه دانشمند موفق به نهایی کردن دستگاه نشد. هرگز کاربرد عملی خود را پیدا نکرد. هیچ مقیاس دماسنج وجود نداشت. بنابراین، با استفاده از دستگاه، تعیین شاخص های عددی دقیق دمای فضای اطراف یا مایعات غیرممکن بود. تنها چیزی که معلوم شد چنین دماسنج برای آن مناسب است، تعیین گرمایش یک ماده خاص است.
تصفیه ترموباروسکوپ گالیله
تاریخ ایجاد دماسنج ها با تلاش های بیهوده گالیله برای دستیابی به یک وسیله عملی به پایان نرسید. در سال 1657، 60 سال پس از اولین آزمون و خطای مخترع، کار او توسط گروهی از دانشمندان فلورانس ادامه یافت. آنها موفق شدند کاستی های اصلی ترموباروسکوپ را از بین ببرند، به ویژه، یک مقیاس درجه بندی را به دستگاه وارد کنند. علاوه بر این، دانشمندان فلورانسی در یک لوله شیشه‌ای مهر و موم شده خلاء ایجاد کردند که وابستگی نتایج اندازه‌گیری به‌دست‌آمده به فشار اتمسفر را حذف کرد.
بعداً این دستگاه نیز بهبود یافت. آب موجود در آن با الکل شراب جایگزین شد. بنابراین، ترموباروسکوپ بر اساس اصل انبساط مایع با تغییر دمای محیط شروع به کار کرد.
دماسنج سانتوریو
در سال 1626، دانشمند ایتالیایی به نام سانتوریو از شهر پادوآ، که به عنوان استاد در دانشگاه محلی خدمت می کرد، نسخه خود را از دماسنج ساخت. با کمک آن، اندازه گیری دمای بدن انسان امکان پذیر شد. با این حال، دستگاه کاربرد عملی پیدا نکرده است،چون فوق العاده دست و پا گیر بود اندازه دستگاه آنقدر چشمگیر بود که برای اندازه گیری باید آن را به داخل حیاط بیرون آورد.
دماسنج سانتوریو چه بود؟ این دستگاه به شکل یک توپ متصل به یک لوله پیچ دار و مستطیل ساخته شده است. در سطح دومی شامل تقسیمات مقیاس. انتهای آزاد لوله با یک ماده مایع حاوی رنگ پر شد. هنگامی که لوله در یک ماده گرم شده قرار داده شد، محیط داخلی رنگی به مقداری در مقیاس رسید.
اختراع یک مقیاس اندازه گیری واحد
تاریخچه ایجاد دماسنج نه تنها شامل تلاش برای ایجاد یک طراحی دماسنج موثر، بلکه همچنین کار بر روی ایجاد یک مقیاس اندازه گیری عینی است. یکی از موفق ترین آزمایش ها در این زمینه موفقیت فیزیکدان آلمانی گابریل فارنهایت بود. او بود که در سال 1723 تصمیم گرفت الکل موجود در فلاسک دماسنج های آن زمان را با جیوه جایگزین کند.
مقیاس دانشمند بر اساس وجود سه نقطه مرجع بود:
- اولین با دمای آب صفر مطابقت داشت؛
- نقطه دوم مقیاس با 32 درجه مطابقت دارد؛
- سوم - برابر با نقطه جوش آب.
فیزیکدان، هواشناس و ستاره شناس سوئدی، اندرس سلسیوس، سرانجام مقیاس دماسنج را بهبود بخشید. در سال 1742، طی آزمایشاتی، او تصمیم گرفت مقیاس دماسنج را به 100 بازه مساوی تقسیم کند. نشانگر بالایی مربوط به دمای ذوب یخ و نشانگر پایینی مربوط به نقطه جوش آب است. مقیاس سلسیوس تا به امروز در دماسنج ها استفاده می شود.روز اما امروزه به صورت وارونه در وسایل اندازه گیری نصب می شود. بنابراین، رقم بالایی 100o اکنون با نقطه جوش آب مطابقت دارد، و رقم پایین به عنوان 0o در نظر گرفته می شود.
در اواسط قرن نوزدهم، فیزیکدان انگلیسی، ویلیام تامسون، که برای مخاطبان گسترده تر به عنوان لرد کلوین شناخته می شود، نسخه خود را از مقیاس اندازه گیری ارائه کرد. او دما را به عنوان نقطه شروع برای اندازه گیری ها انتخاب کرد که برابر با -273oС بود. این شاخص است که هرگونه حرکت در مولکول های اجسام فیزیکی را حذف می کند. با این حال، دستگاه های مبتنی بر چنین مقیاسی تنها در جامعه علمی کاربرد خود را پیدا کرده اند.
انواع و دستگاه های دماسنج مدرن
ساده ترین نوع دماسنج، دماسنج شیشه ای معمولی است که اکنون در هر خانه ای موجود است. با این حال، چنین دستگاه هایی به تدریج در حال تبدیل شدن به گذشته هستند. از آنجایی که پر کردن فلاسک دستگاه با جیوه سمی راه حل چندان مطمئنی برای مصارف خانگی نیست.
در حال حاضر، دستگاه های دیجیتال به تدریج به عنوان جایگزینی برای دماسنج های جیوه ای استفاده می شوند. دومی دمای محیط را با استفاده از حسگر الکترونیکی داخلی اندازه گیری می کند.
در مورد آخرین اختراعات، آنها دماسنج های مادون قرمز و نوارهای حرارتی یکبار مصرف هستند. با این حال، چنین دستگاه هایی هنوز کاربرد گسترده ای پیدا نکرده اند.
در نتیجه
بنابراین متوجه شدیم که چه کسی دماسنج را اختراع کرده است، چه نوع دستگاهیاز این دسته امروز در دسترس کاربران است. در پایان یادآور می شوم که دستگاه هایی برای این منظور برای انسان مدرن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. دماسنج نه تنها امکان تعیین سریع دمای بدن را فراهم می کند، بلکه به شما این امکان را می دهد که بفهمید بیرون چقدر گرم یا سرد است. یک دماسنج نصب شده در فر به حفظ دمای مطلوب پخت کمک می کند و یک دستگاه مشابه در یخچال به کنترل کیفیت نگهداری مواد غذایی کمک می کند.
