Ποια όργανα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμότητας;

Posted on
Συγγραφέας: Randy Alexander
Ημερομηνία Δημιουργίας: 1 Απρίλιος 2021
Ημερομηνία Ενημέρωσης: 2 Ιούλιος 2024
Anonim
Ποια όργανα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμότητας; - Επιστήμη
Ποια όργανα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμότητας; - Επιστήμη

Περιεχόμενο

Το θερμόμετρο είναι το παλαιότερο εργαλείο μέτρησης θερμότητας της ανθρωπότητας, που χρονολογείται σε όλη τη διαδρομή μέχρι το 1600. Σήμερα, τα διαφορετικά είδη θερμόμετρων μπορούν να μετρήσουν τα πάντα, από την εξωτερική θερμοκρασία έως τη θερμοκρασία του ψημένου κρέατος. Άλλα εργαλεία μπορούν να μετρήσουν τη θερμότητα ολόκληρων κτιρίων ή ακόμα και την ποσότητα ενέργειας στην τροφή, παράγοντας αντιδράσεις θερμότητας.


TL · DR (Πολύ μακρύ;

Μια ποικιλία οργάνων μπορεί να μετρήσει τη θερμότητα για διαφορετικούς σκοπούς. Οι θερμογραφίες παράγουν εικόνες θερμότητας χρησιμοποιώντας υπέρυθρο φως. Αυτές οι εικόνες μπορούν να εντοπίσουν τις ζεστές και κρύες περιοχές ανθρώπων, κτιρίων και πολλά άλλα. Τα θερμόμετρα μπορούν να μετρήσουν διαφορετικές θερμοκρασίες. Τα θερμιδόμετρα μπορούν να μετρήσουν την ποσότητα των θερμίδων που υπάρχουν στα τρόφιμα, μετρώντας τη θερμότητα που εκπέμπει το φαγητό.

••• θερμική εικόνα χεριού από τον Adrian Hillman από την Fotolia.com

Μετρήστε τη θερμότητα με τις θερμογραφίες

Σε αντίθεση με ένα θερμόμετρο, ένα θερμογράφος δεν παράγει απλά έναν αριθμό για να εξηγήσει τη θερμότητα που μετρά. Οι θερμογραφίες χρησιμοποιούν ενσωματωμένες υπέρυθρες κάμερες για την παραγωγή εικόνων θερμότητας. Επειδή το υπέρυθρο φως που παράγεται από ένα αντικείμενο ή έναν οργανισμό είναι άμεσα ανάλογο με τη θερμοκρασία του, τα χρώματα που υπάρχουν σε μια υπέρυθρη εικόνα μπορούν να μεταφέρουν με ακρίβεια μια "σάρωση" πλήρους θερμοκρασίας από οποιαδήποτε εικόνα συλλαμβάνει. Οι εικόνες που παράγονται από τις θερμογραφίες εμφανίζονται σε λεπτομερή χρώματα ή σε μαύρο και άσπρο. Είτε έτσι είτε αλλιώς, τα ελαφρύτερα τμήματα της εικόνας υποδεικνύουν θερμότερες θερμοκρασίες από τα πιο σκούρα μέρη.


Οι θερμογραφίες ποικίλουν σε μέγεθος και σχήμα, ανάλογα με το είδος της εργασίας που πρέπει να πραγματοποιήσουν. Η θερμογραφία, ή η πρακτική της χρήσης θερμογραφιών για τη μέτρηση της θερμότητας, μπορεί να μετρήσει τη θερμότητα του σώματος των ατόμων που υποβάλλονται σε ιατρικές εξετάσεις. Μπορεί ακόμη και να προσδιορίσει τα πιο εκλεπτυσμένα μέρη ενός κτιρίου, δείχνοντας ποιες περιοχές είναι οι πιο κρύες. Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ προσφέρει μετρήσεις θερμογραφίας στους ιδιοκτήτες σπιτιού των ΗΠΑ για να τους βοηθήσει να απομονώσουν τα σπίτια τους πιο αποτελεσματικά.

Θερμική μέτρηση με θερμόμετρα

Ετοιμάστηκαν πριν από αιώνες, τα πρώτα θερμόμετρα είχαν αλκοόλ, εγκλεισμένα σε γυαλί, για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του αέρα. Ο υδράργυρος αντικατέστησε το αλκοόλ επειδή επεκτείνεται και συστέλλεται γρήγορα σε απόκριση της θερμοκρασίας. Σήμερα, τα ψηφιακά θερμόμετρα, τα οποία χρησιμοποιούν οθόνες και αριθμούς για την επικοινωνία της θερμοκρασίας, μπορούν να μετρήσουν τη θερμότητα σε διάφορες καταστάσεις.


Ιατρικά θερμόμετρα μπορούν να μετρήσουν τη θερμότητα του σώματος Ο πιο συνηθισμένος τύπος ιατρικού θερμόμετρου πηγαίνει στο αυτί και παραμένει εκεί μέχρις ότου το θερμόμετρο δώσει μια ανάγνωση. Αυτά τα θερμόμετρα μετρούν την ενέργεια υπέρυθρης ακτινοβολίας κοντά σε ένα άτομο τύμπανο. Αντίθετα από ένα θερμογράφημα, ωστόσο, δεν έχετε εικόνα. Αντ 'αυτού, η θερμοκρασία εμφανίζεται ως αριθμοί σε μια μικρή οθόνη.

Τα θερμόμετρα για το κρέας, που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του κρέατος μαγειρέματος, διαθέτουν εξαρτήματα ασφαλή για το φούρνο, τα οποία τους επιτρέπουν να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες. Ένα ρεύμα ηλεκτρικής ενέργειας ρέει μέσω του μεταλλικού άκρου ενός θερμομέτρου κρέατος, ενώ ένας μικροτσίπ παρακολουθεί το ρεύμα. Όσο περισσότερο θερμαίνεται το μέταλλο, τόσο πιο δύσκολο είναι να ρέει το ρεύμα. Ο μικροτσίπ παρακολουθεί αυτές τις αλλαγές στην τρέχουσα αντίσταση και μετατρέπει αυτές τις πληροφορίες σε μια αναγνώσιμη θερμοκρασία.

Μετρήστε τη θερμότητα με θερμιδόμετρα

Τα περισσότερα συσκευασμένα τρόφιμα που πωλούνται στα καταστήματα των Η.Π.Α. πρέπει να αναφέρουν τις θερμίδες των τροφίμων στις ετικέτες διατροφής τους. Οι θερμίδες είναι μονάδες θερμότητας. Μια θερμίδα περιγράφει την ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για την αύξηση του 1 λίτρου νερού κατά 1 βαθμού Κελσίου. Για να καθορίσετε την ποσότητα θερμίδων στα τρόφιμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα όργανο που ονομάζεται θερμιδόμετρο.

Αρχικά, τοποθετείτε περίπου 1 γραμμάριο τροφής σε σφραγισμένο μεταλλικό δοχείο, το οποίο βρίσκεται μέσα στο θερμιδόμετρο. Γεμίζετε το υπόλοιπο θερμιδόμετρο με νερό και σφραγίζετε το. Το φαγητό στο εσωτερικό του μεταλλικού δοχείου ανάβει μέσω ενός βαμβακερού νήματος, το οποίο εξέρχεται από το θερμιδόμετρο. Το καίγοντας φαγητό μέσα στο μεταλλικό δοχείο θερμαίνει το νερό που τον περιβάλλει. Το θερμιδόμετρο μετρά αυτή τη μεταβολή της θερμοκρασίας του νερού. Μετρώντας πόσο αυξάνεται η θερμοκρασία του νερού, το θερμιδόμετρο μπορεί να καθορίσει τις θερμίδες που υπάρχουν στο φαγητό.