meranie teploty

V dávnej minulosti si človek nelámal hlavu nad meraním teploty. Jednoducho to k svojmu životu a práci nepotreboval. Orientoval sa len osobnými pocitmi - dotykom. Lenže zmysly ľahko oklamú.

Až do 17. storočia sa nikto vážnejšie nepokúšal zostrojiť zariadenie na meranie teploty. Priemyselná revolúcia a rozvoj technológií si však nekompromisne vyžadovali presnejšie meranie teploty. Výroba rôznych chemikálií, potravinárstvo, hutníctvo i mnohé iné odvetvia hospodárstva zistili, že musia kontrolovať teplotu kvôli správnemu priebehu výroby.

Luis Pasteur objavil tepelnú metódu konzervácie najmä potravín - pasterizáciu. Tie po zahriatí na istú teplotu (60 - 80 C) nestratia svoju pôvodnú kvalitu a chuť, no významne vzrastie ich trvanlivosť. Zvýšená teplota totiž usmrtí väčšinu mikroorganizmov zodpovedných za kazenie nápoja. 
1603 Galileo Galilei zostrojil primitívny teplomer naplnený zafarbenou vodou
  
zač. 18. stor. Gabriel Daniel Fahrenheit zostrojil pomerne dokonalý ortuťový teplomer s 212 stupňovou stupnicou (ľad sa  topil pri 32 stupňoch tejto stupnice, voda vrela pri 212 stupňoch)
  
1730 René Antoine Réamur navrhol teplomery s 80 dielikovou stupnicou (nulová hodnota zodpovedá topiacemu sa ľadu, 80 stupňov je teplota varu vody)
  
1742

Anders Celsius, švédsky fyzik a astronóm navrhol stupnicu so 100 dielikmi (voda vrie pri nule a pri stovke dochádza k topeniu ľadu). 

Neskôr Carl Linné túto stupnicu obrátil, čím jej dal dnešné usporiadanie (0 ºC - teplota topenia ľadu, 100 ºC - teplota varu vody).

 

 

Anders Celsius

 (1707 - 1744)

Klasické teplomery sú založené na zmenách niektorých vlastností látok s teplotou (dĺžka, objem, tlak plynu). 

Hlavnú časť ortuťového teplomera tvorí zásobník s ortuťou, ktorý prechádza do dlhej, na konci zatavenej kapiláry (tenkej rúrky). V kapiláre je vákuu. Takýmto teplomerom možno merať teploty v rozsahu -39 do 300 ºC. Vyššie teploty možno merať ortuťovým teplomerom, ktorý má nad hladinou dusík. Nižšie teploty sa merajú pomocou látok s nízkym bodom tuhnutia. Napríklad alkohol (lieh) tuhne pri teplote - 114 ºC, no na meranie vyšších teplôt sa kvôli bodu varu nižšiemu ako 80 ºC nehodí.

Zatiaľ nič nedokazuje, že by existovalo ohraničenie teplôt zhora, teplotu však nemožno ľubovoľne znížiť. Teplota - 273, 15 ºC sa nazýva  absolútna nula. Je to najmenšia možná teplota.  Na základe tohoto poznatku sa vo fyzike zaviedla termodynamická teplotná stupnica, ktorej jednotkou je jeden kelvin (1 K). Ako symbol pre teplotu uvedenú v kelvinoch sa používa T (napr. teplotu 250 kelvinov zapíšeme  T = 250 K).
Prepočet na stupne Celzia : t = T - 273,15

Villiam Thomson
Lord Kelvin

(1824 - 1907)

Okrem spomenutých kvapalinových teplomerov sa v praxi používajú aj bimetalické teplomery. Ich činnosť je založená na rozdielnej teplotnej roztiažnosti dvoch rôznych kovov. Znitované alebo pevne zvarené pásiky dvoch rôznych kovov (napr. mosadz - oceľ) v dôsledku nerovnakého predĺženia pri zmene teploty menia svoje zakrivenie.

Odporové teplomery na svoju činnosť využívajú zmenu elektrického odporu materiálu v závislosti od zmeny teploty.

Na bezdotykové meranie veľmi vysokých teplôt existujú radiačné teplomery (pyrometre), ktoré merajú intenzitu tepelného žiarenia, ktoré produkujú žeravé telesá. Pyrometrom možno napríklad zmerať teplotu volfrámového vlákna svietiacej žiarovky.

(spracované podľa knihy E. Klein, V. Lukeš: O fyzike trochu inak)