ადამიანებს ცივილიზებული საზოგადოების განვითარების თავიდანვე სჭირდებოდათ ფიზიკური სხეულებისა და სითხეების ტემპერატურის გაზომვა. თერმომეტრების შექმნის ისტორია რამდენიმე საუკუნის წინ იწყება. მოდით გავარკვიოთ, რა იყო ამ მიზნით პირველი მოწყობილობები? ვინ შეიმუშავა თერმომეტრის მასშტაბი? როდის გამოიგონეს პირველი თერმომეტრი?
პირველი თერმომეტრი
თანამედროვე თერმომეტრის წინაპარი საკმაოდ პრიმიტიული მოწყობილობაა, რომელიც ცნობილია როგორც თერმობაროსკოპი. ამ კატეგორიის თერმომეტრების შექმნის ისტორია შორეულ 1597 წლამდე გვაბრუნებს. ამ დროს ცნობილმა მეცნიერმა გალილეო გალილეიმ ჩაატარა ექსპერიმენტები, რომლებიც მიზნად ისახავდა სითხის ტემპერატურის საზომი მოწყობილობის შექმნას.
პირველი თერმომეტრი სხვა არაფერი იყო, თუ არა კონსტრუქცია, რომელიც წარმოდგენილია თხელი მინის მილით შუაში დალუქული პატარა ბურთით. გაზომვების დროს თერმობაროსკოპის ქვედა ნაწილი ექვემდებარებოდა გათბობას. შემდეგ მილი წყალში მოათავსეს. რამდენიმე წუთის შემდეგ ჰაერისტრუქტურა გაცივდა, რამაც გამოიწვია წნევის და ბურთის მოძრაობის შემცირება.
სამწუხაროდ, მეცნიერმა ვერ მოახერხა მოწყობილობის დასრულება. მას არასოდეს ჰპოვა თავისი პრაქტიკული გამოყენება. არ იყო თერმომეტრის სასწორი. ამიტომ, მოწყობილობის გამოყენებით, შეუძლებელი იყო მიმდებარე სივრცის ან სითხეების ტემპერატურის ზუსტი რიცხვითი მაჩვენებლების დადგენა. ერთადერთი, რისთვისაც ასეთი თერმომეტრი შესაფერისი აღმოჩნდა, იყო გარკვეული ნივთიერების გაცხელების განსაზღვრა.
გალილეოს თერმობაროსკოპის დახვეწა
თერმომეტრების შექმნის ისტორია არ დასრულებულა გალილეოს უშედეგო მცდელობით შეექმნა პრაქტიკული მოწყობილობა. 1657 წელს, გამომგონებლის პირველი გამოცდისა და შეცდომიდან 60 წლის შემდეგ, მისი მუშაობა გააგრძელა ფლორენციის მეცნიერთა ჯგუფმა. მათ მოახერხეს თერმობაროსკოპის ძირითადი ნაკლოვანებების აღმოფხვრა, კერძოდ, მოწყობილობაში გრადაციის სკალის დანერგვა. გარდა ამისა, ფლორენციელმა მეცნიერებმა შექმნეს ვაკუუმი დალუქულ მინის მილში, რამაც გააუქმა მიღებული გაზომვის შედეგების დამოკიდებულება ატმოსფერულ წნევაზე.
მოგვიანებით ეს მოწყობილობაც გაუმჯობესდა. მასში არსებული წყალი ღვინის სპირტით შეიცვალა. ამრიგად, თერმობაროსკოპმა დაიწყო ფუნქციონირება სითხის გაფართოების პრინციპით, როდესაც გარემო ტემპერატურა იცვლება.
სანტორიოს თერმომეტრი
1626 წელს, იტალიელმა მეცნიერმა, სახელად სანტორიო ქალაქ პადუადან, რომელიც ადგილობრივ უნივერსიტეტში პროფესორად მუშაობდა, შექმნა თერმომეტრის საკუთარი ვერსია. მისი დახმარებით შესაძლებელი გახდა ადამიანის სხეულის ტემპერატურის გაზომვა. თუმცა, მოწყობილობამ ვერ იპოვა პრაქტიკული გამოყენება,რადგან ეს იყო უკიდურესად შრომატევადი. მოწყობილობა იმდენად შთამბეჭდავი იყო ზომით, რომ გაზომვისთვის საჭირო იყო ეზოში გატანა.
რა იყო სანტორიოს თერმომეტრი? მოწყობილობა დამზადდა ბურთის სახით, რომელიც დაკავშირებულია გრაგნილ, მოგრძო მილთან. ამ უკანასკნელის ზედაპირზე იყო სასწორის დანაყოფები. მილის თავისუფალი ბოლო ივსებოდა საღებავის შემცველი თხევადი ნივთიერებით. როდესაც მილი მოთავსდა გაცხელებულ ნივთიერებაში, ფერადი შიდა გარემო მიაღწია ამა თუ იმ მნიშვნელობას სასწორზე.
ერთი საზომი სკალის გამოგონება
თერმომეტრების შექმნის ისტორია მოიცავს არა მხოლოდ ეფექტური თერმომეტრის დიზაინის შემუშავების მცდელობებს, არამედ მუშაობას ობიექტური საზომი მასშტაბის შექმნაზე. ერთ-ერთი ყველაზე წარმატებული ექსპერიმენტი ამ სფეროში იყო გერმანელი ფიზიკოსის გაბრიელ ფარენჰაიტის წარმატება. სწორედ მან გადაწყვიტა 1723 წელს სპირტი შეეცვალა იმდროინდელ თერმომეტრების კოლბაში ვერცხლისწყლით.
მეცნიერის შკალა დაფუძნებული იყო სამი საცნობარო წერტილის არსებობაზე:
- პირველი შეესაბამებოდა წყლის ნულოვან ტემპერატურას;
- შკალის მეორე წერტილი შეესაბამებოდა 32 გრადუსს;
- მესამე - უდრის წყლის დუღილის ტემპერატურას.
შვედმა ფიზიკოსმა, მეტეოროლოგმა და ასტრონომმა ანდერს ცელსიუსმა საბოლოოდ გააუმჯობესა თერმომეტრის მასშტაბი. 1742 წელს ექსპერიმენტების დროს მან გადაწყვიტა თერმომეტრის სკალა 100 თანაბარ ინტერვალებად დაყო. ზედა მაჩვენებელი შეესაბამებოდა ყინულის დნობის ტემპერატურას, ხოლო ქვედა - წყლის დუღილის ტემპერატურას. ცელსიუსის მასშტაბი გამოიყენება თერმომეტრებში დღემდე.დღეს. თუმცა დღეს ის საზომ ინსტრუმენტებში თავდაყირა დგას. ამგვარად, ზედა ციფრი 100o ახლა შეესაბამება წყლის დუღილის წერტილს, ხოლო ქვედა აღებულია როგორც 0o.
მე-19 საუკუნის შუა ხანებში ინგლისელმა ფიზიკოსმა უილიამ ტომსონმა, რომელიც ფართო აუდიტორიისთვის უფრო ცნობილია, როგორც ლორდ კელვინი, შემოგვთავაზა საზომი მასშტაბის თავისი ვერსია. გაზომვის საწყის წერტილად მან აირჩია ტემპერატურა, რომელიც უდრის -273oС. ეს არის ეს მაჩვენებელი, რომელიც გამორიცხავს რაიმე მოძრაობას ფიზიკური ობიექტების მოლეკულებში. თუმცა, ასეთ მასშტაბებზე დაფუძნებულმა მოწყობილობებმა იპოვეს მათი გამოყენება მხოლოდ სამეცნიერო საზოგადოებაში.
თანამედროვე თერმომეტრების ტიპები და მოწყობილობები
უმარტივესი ტიპის თერმომეტრი არის ჩვეულებრივი მინის თერმომეტრი, რომელიც უკვე ხელმისაწვდომია ყველა სახლში. თუმცა, ასეთი მოწყობილობები თანდათან წარსულს ჩაბარდა. ვინაიდან მოწყობილობის კოლბის ტოქსიკური ვერცხლისწყლით შევსება არ არის ძალიან უსაფრთხო გამოსავალი შიდა გამოყენებისთვის.
ამჟამად ციფრული მოწყობილობები თანდათანობით გამოიყენება ვერცხლისწყლის თერმომეტრების ალტერნატივად. ეს უკანასკნელი ზომავს გარემოს ტემპერატურას ჩაშენებული ელექტრონული სენსორის გამოყენებით.
რაც შეეხება უახლეს გამოგონებებს, ეს არის ინფრაწითელი თერმომეტრები და ერთჯერადი თერმო ზოლები. თუმცა, ასეთ მოწყობილობებს ჯერ არ ჰპოვებია ფართო გამოყენება.
დასკვნაში
მაშ, ჩვენ გავარკვიეთ, ვინ გამოიგონა თერმომეტრი, რა ტიპის მოწყობილობებიამ კატეგორიის მომხმარებლებისთვის დღეს ხელმისაწვდომია. და ბოლოს, მინდა აღვნიშნო, რომ ამ მიზნისთვის მოწყობილობებს განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს თანამედროვე ადამიანისთვის. თერმომეტრი არა მხოლოდ შესაძლებელს ხდის სხეულის ტემპერატურის სწრაფად განსაზღვრას, არამედ საშუალებას გაძლევთ გაარკვიოთ რამდენად თბილია თუ ცივი გარეთ. ღუმელში დამონტაჟებული თერმომეტრი ხელს უწყობს მომზადების ოპტიმალური ტემპერატურის შენარჩუნებას, მაცივარში კი მსგავსი მოწყობილობა საკვების შენახვის ხარისხის კონტროლს უწყობს ხელს.
