Etusivu
Tehtävät
KirjanmerkitLämpötila ja lämpö
Lämpö arkielämässä
Mitä on lämpötila?
Tapoja mitata lämpötilaa
Lämmönsiirto: Konvektio, johtuminen ja säteily
Lämpölaajeneminen ja sen käyttäminen
Tapoja mitata lämpötilaa
In a Liquid-in-glass thermometer, as the temperature increases, the particles that make up the liquid in the bulb start moving faster, and the liquid expands into the __________.
Kun haluat tietää onko sinulla kuumetta, kuinka kylmää on ulkona, tai onko ateriasi valmis voit tehdä sen mittaamalla lämpötilan. Voit helposti mitata lämpötilan käyttäen lämpömittaria. Tässä on esimerkki yhdestä yleisestä lämpömittarityypistä. Tämä pieni NESTESÄILIÖ lopussa sisältää nestettä, joka reagoi muutoksiin lämpötilassa. Kun lämpötila on matala, hiukkaset, joista neste koostuu, liikkuvat hitaasti, vieden vähän tilaa.
Kun lämpötila nousee, hiukkaset alkavat liikkua nopeammin ja ne leviävät. Tuloksena neste tarvii lisää tilaa - se laajenee. Tätä ilmiötä kutsutaan LÄMPÖLAAJENEMISEKSI. Kun neste laajenee, se työntyy ylös hyvin kapeaa lasiputkea, joka on yhdistettynä nestesäiliöön - KAPILLAARIPUTKEEN. Kapillaariputkeen on merkitty tasavälein ohuita viivoja, joista voidaan lukea mittaustulos.
Nämä ovat lämpötila-asteikoita, ja voimme käyttää Celsius- tai Fahrenheit-asteikkoa. Taso, jonka neste saavuttaa putken sisällä osoittaa tiettyä määrää asteita asteikolla. Numero vastaa lämpötilaa. Tämän kaltaista lämpömittaria kutsutaan NESTEPOHJAISEKSI LÄMPÖMITTARIKSI. Erilaiset nesteet reagoivat eri tavalla lämpötilan muutoksiin, ja kaikki nesteet eivät ole sopivia lämpömittareihin.
Perinteiset lämpömittarit käyttivät elohopeaa. Elohopealla on laaja mittausalue jäätymis- ja kiehumispisteen välissä, se lämpölaajenee tasaisesti, sillä on selkeä hopeinen väri, eikä se tartu putken seiniin. Valitettavasti se on myrkyllistä, joten modernit lämpömittarit käyttävät sen sijaan alkoholia. Jotkut lämpömittarit käyttävät metallien lämpölaajenemista nesteiden sijaan. Nämä tehdään kahdesta eri metallin liuskasta, jotka on sidottu yhteen ja ne reagoivat eri tavalla lämpötilan muutoksiin.
Sellaisia lämpömittareita kutsutaan KAKSOISMETALLIlämpömittareiksi. Kun lämpötila nousee yksi metalli laajenee enemmän kuin toinen. Tämän vuoksi kaistale taittuu. Kaistaleen päässä on viisari, joka liikkuu kaistaleen mukana ja osoittaa lämpötilaa asteikolla. Jotkin lämpömittarit eivät osoita kohtaa asteikolla, vaan ne näyttävät numeroita digitaalinäytöllä.
Nämä ovat DIGITAALIlämpömittareita. Joissain niistä on erityinen sähköosa, jonka nimi on TERMISTORI. Yksi sen ominaisuuksista - vastus - muuttuu kun lämpötila kasvaa tai vähenee. Tällä tavalla lämpömittari mittaa lämpötilaa ja näyttää sen numerona näytöllä. Kaikki nämä lämpömittarit näyttävät omaa lämpötilaansa - riippuen ympäristöstään ne kuumenevat tai kylmenevät ja osoittavat muutokset.
Mutta kuinka voimme mitata sellaisten esineiden lämpötilaa, joihin emme voi laittaa lämpömittaria sisälle, kuten auton mottori? On olemassa lämpömittareita, joilla voi mitata lämpötilaa kaukaa! Kun sellaisella osoittaa esinettä, ne mittaavat sen lämpö- tai infrapunasäteilyä. Me kutsumme niitä INFRAPUNAlämpömittareiksi. Ne myös näyttävät lämpötilan näytöllä, joten ne ovat toisenlaisia digitaalisia lämpömittareita.
On monia tapoja mitata lämpötilaa. Erilaiset lämpömittarit toimivat eri tavoilla ja siksi niillä on eri tarkkuus, erilaiset lämpötila-alueet tai mittaamiseen tarvittavat ajat. Jotkut niistä ovat parempia ilman ja kehon lämpötilan mittaamiseen, jotkut ruuanlaittoon ja leipomiseen, jotkut teollisiin tai teknisiin käyttökohteisiin.