Spieghiamo cos'è un termometro, a cosa serve e chi l'ha inventato. Inoltre, i tipi di termometri e il loro funzionamento.
Cos'è un termometro?
Un termometro è uno strumento la cui utilità è misurare la temperatura, attraverso vari meccanismi e scale. Il più comune di questi meccanismi era la dilatazione, la proprietà di alcuni materiali di espandersi in presenza di calore, Comune tra metalli e altri sostanze, Come il alcoli.
L'invenzione del termometro e la sua incorporazione nella vita quotidiana fu un importante successo nello sviluppo tecnologico della medicina (termometro clinico), poiché permise la misurazione del temperatura del corpo umano e misurare accuratamente sintomi come la febbre.
Ciò che viene registrato dai termometri è contrassegnato in base a una determinata scala di temperatura:
- Celsius (°C). In onore del fisico svedese Andreas Celsius, noto anche come gradi Celsius.
- Fahrenheit (°F). Proposto dal fisico tedesco Daniel Fahrenheit nel 1724, preferibilmente utilizzato nel mondo anglosassone.
- Kelvin (°K). La scala deltemperatura assoluta, è usato in Sistema internazionale di unità. Coincide con la scala Celsius, ma 0 è stato posto al cosiddetto "zero assoluto", cioè la temperatura più bassa che esista: -273,15°C.
- Reaumur (° R). Oggi in disuso, a causa di René-Antoine Ferchault de Réaumur, fisico francese.
Chi ha inventato il termometro?
Il termometro è un manufatto di lunga data nella storia umana, la cui prima versione è stata chiamatatermoscopio e inventato dallo scienziato rinascimentale Galileo Galilei: consisteva in un recipiente di vetro che culminava in una sfera chiusa, che doveva essere immersa capovolta in un miscela di alcol e Acqua, lasciando la sfera in alto. Quando il liquido si è riscaldato, si è spostato lungo il tubo.
A questa invenzione fu aggiunta una scala numerica tra il 1611 e il 1613 (attribuita a Francesco Sagredo e Santorio Santorio), dando così origine ai primi termometri e anche ai termoscopi, dispositivi che misurano la temperatura ambiente.
Tipi di termometro
Esistono i seguenti tipi di termometro:
- Termometro a mercurio. Sfruttando l'enorme capacità di espansione del metallo liquido unico, questi termometri sono stati fabbricati per secoli dalla loro invenzione nel 1714 dal fisico Fahrenheit. Sono estremamente pratici e precisi. Sono ancora ampiamente utilizzati, anche se in alcuni paesi la loro fabbricazione è stata vietata perché il mercurio, una volta terminata la vita utile del termometro, diventa un inquinante ambientale.
- Pirometri. Utilizzati nelle fonderie e nelle fabbriche, dove è necessario misurare l'esatta (altissima) temperatura, operano in base a vari meccanismi: la cattura della radiazione infrarossa, la distribuzione della radiazione termica (basata sulla colore), e anche l'effetto fotoelettrico.
- Termometro a gas. Sottoposto ad a Pressione sì volume costante, alcuni gas vengono utilizzati in base alla loro capacità di espandersi quando riscaldati. Ciò fornisce risultati molto accurati ed è quindi utilizzato per calibrare altri termometri.
- Termometro a lamina bimetallica. È formato da due lamiere metalliche con coefficienti di dilatazione differenti, piegate in modo che quella con il coefficiente più alto rimanga all'interno. Ecco come funziona il sensore di temperatura in un termoigrografo.
- Termometri digitali. Funzionano sulla base di circuiti elettronici e sensori specializzati, in grado di misurare piccole variazioni di tensione e di tradurle in cifre all'interno di una delle scale di temperatura (o più).
- Termometri clinici. Questo è il nome dato ai termometri utilizzati soprattutto in medicina per misurare la temperatura corporea. Di solito sono di vetro (quelli di mercurio) o plastica (quelli digitali).
Come funziona un termometro?
Il principio che governa il termometro è semplice: il dispositivo ha un'estremità sensibile, dove si trovano i sensori (nel caso di un termometro digitale) o la sostanza espandibile (nel caso di termometri a mercurio o ad alcool), e che deve essere introdotto nel corpo o nella sostanza di cui si deve misurare la temperatura.
Dopo aver atteso alcuni minuti, il calore del corpo o della sostanza farà salire il mercurio o l'alcol fino ad un punto equivalente, sulla scala registrata sul dispositivo, al grado di calore misurato.