Articulu nantu à i termometri è e scale di temperatura
1. Termometri
U strumentu cuncipitu per misurà a temperatura hè un termometru. Ci sò parechji tippi di termometri, ma u principiu di funziunamentu hè u listessu. Di solitu, usemu oggetti termometrichi, a natura di a materia chì cambia cù a temperatura. Se a temperatura di l'ughjettu cambia, a forma è a dimensione di l'ughjettu cambianu ancu. A maiò parte di i termometri utilizanu oggetti chì ponu espandesi o restringesi quandu a temperatura cambia. I termometri chì sò spessu usati sò custituiti da tubi di vetru, induve ci hè alcolu o mercuriu in u centru di u tubu. Quandu a temperatura aumenta, l'alcolu o u mercuriu in u cuntinente si espande in modu chì a lunghezza di a colonna d'alcolu o di mercuriu aumenta. À u cuntrariu, quandu a temperatura diminuisce, a lunghezza di a colonna d'alcolu o di mercuriu diminuisce. À l'esternu di u tubu di vetru, ci sò numeri chì sò a scala di u termometru. U numeru mostratu da l'estremità superiore di a colonna d'alcolu o di mercuriu indica u valore di a temperatura di l'ughjettu misuratu.
Altri tipi di termometri cumunemente usati sò i termometri chì utilizanu fogli bimetallici (dui metalli di tipi diversi è diverse velocità di espansione). Quandu a temperatura aumenta, un metallu sperimenta una espansione più grande di l'altru metallu. Di cunsiguenza, i pezzi sò curvi. Di solitu, un pezzu bimetallicu hè una spirale, induve una estremità di u chip ferma, mentre chì l'altra estremità hè cunnessa à l'indicatore di scala. Quandu a temperatura cambia, l'indicatore gira. I termometri chì utilizanu fogli bimetallici sò tipicamente usati cum'è termometri d'aria, termometri d'ambiente, termometri di fornu ecc. Un termometru, chì hè più accuratu o precisu, usa spessu e proprietà elettriche di un ughjettu.
2. Calibrazione di u termometru
A calibrazione di u termometru hè u prucessu di scalatura di un termometru. Eccu alcuni passi per calibrà u termometru. Prima, preparate un termometru à mercuriu o un termometru à alcolu senza scala. Siconda, preparate u ghjacciu. Terza, preparate l'acqua. Quarta, preparate un scaldabagnu chì pò esse adupratu per scaldà l'acqua à ebullizione. Quinta, mette u ghjacciu è l'acqua in un cuntainer (l'acqua è u ghjacciu anu a stessa massa). Dopu, mette u termometru in un cuntainer chì cuntene acqua è ghjacciu.
À u principiu, u termometru hè in cuntattu cù l'aria cusì chì u termometru era più caldu chè u ghjacciu. Dopu esse statu messu in un cuntainer, a lunghezza di a colonna di mercuriu serà ridutta perchè a mistura d'acqua è di ghjacciu si raffredda di più. Lasciate finu à chì a lunghezza di a colonna di mercuriu ùn cambia micca (a superficia di u mercuriu ùn si move micca). Quandu a lunghezza di a colonna di mercuriu ùn cambia micca, una mistura di cubi di ghjacciu è acqua hè in equilibriu termicu. Marcate a pusizione di a colonna di mercuriu (marcate l'estremità superiore di a colonna di mercuriu). Questa hè a temperatura di u puntu di ghjacciu o u puntu di congelazione di l'acqua. Sestu, fate bollire l'acqua cù un riscaldatore elettricu. Inserite u termometru in un cuntainer chì cuntene acqua riscaldata. Quandu l'acqua si riscalda o a temperatura di l'acqua aumenta, a lunghezza di a colonna di mercuriu aumenta ancu (a superficia di u mercuriu si move in altu). Dopu chì l'acqua bolle, a superficia di u mercuriu smette di muoversi. Marcate a fine di a colonna di mercuriu. Questa hè a temperatura di u puntu di ebullizione di l'acqua o u puntu di vapore.
Sè vo vulete fà una scala Celsius, a distanza trà i dui marchi hè divisa in 100 linee, induve a distanza trà ogni linea deve esse a listessa. U segnu inferiore = 0 ° C, mentre chì u segnu superiore = 100 ° C. Vede a figura à fiancu. A temperatura di u puntu di ghjacciu è a temperatura di u puntu di vapore dipendenu da a pressione di l'aria. Dunque, un termometru chì hè calibratu in un locu cù una pressione di l'aria diversa darà risultati diversi. I termometri à mercuriu cumunemente usati sò calibrati à una pressione atmosferica in modu chì a temperatura di u puntu di congelazione di l'acqua sia 0 ° C è a temperatura di u puntu di ebullizione sia 100 ° C. I termometri regulari cum'è i termometri à mercuriu o i termometri à alcolu sò generalmente limitati. U termometru ùn pò micca esse adupratu per misurà temperature assai basse (inferiori à 0 ° C) o temperature assai alte (superiori à 100 ° C).
3. Scale di temperatura
Per chì un termometru sia adupratu per misurà a temperatura, hè necessariu stabilisce una scala di temperatura. Dui scale di temperatura sò spessu aduprate, cumprese a scala Celsius è a scala Fahrenheit. Un altru nome per a scala Celsius hè a scala centigrada. Centigradu = centu passi. A scala di temperatura chì hè critica in u campu di a scienza hè a scala assoluta o a scala Kelvin. Riguardu à a scala Kelvin serà discussa più tardi. I punti fissi di a scala Celsius è di a scala Fahrenheit utilizanu u puntu di congelazione è u puntu di ebullizione di l'acqua. U puntu di congelazione di una sustanza hè a temperatura à a quale e forme solide è liquide sò in equilibriu termicu. À u cuntrariu, u puntu di ebullizione di una sustanza hè a temperatura à a quale a forma liquida è a forma gassosa sò in equilibriu termicu. U puntu di congelazione è u puntu di ebullizione cambianu constantemente cù a pressione di l'aria, dunque a pressione di l'aria deve esse determinata prima. Di solitu, usemu a pressione standard, chì hè 1 atm (una atmosfera). L'atmosfera hè una unità di pressione di l'aria.
3.1 Scala Celsius
U puntu fissu sopra à a scala Celsius usa u puntu d'ebullizione di l'acqua pura, mentre chì u puntu fissu sottu à a scala Celsius usa u puntu di congelazione di l'acqua pura. A temperatura di congelazione di l'acqua pura (cunnisciuta ancu cum'è puntu di ghiaccio) hè zero gradi Celsius (0 oC) è a temperatura di u puntu d'ebullizione di l'acqua pura (cunnisciuta ancu cum'è puntu di vapore) hè centu gradi Celsius (100 oC). Trà i punti di ghjacciu è di vapore, ci sò 100 gradi. In i termometri chì utilizanu a scala Celsius, una scala di temperatura più bassa di a temperatura di u puntu di ghjacciu hè tipicamente marcata cù un numeru negativu.
Scala 3.2 Fahrenheit
Fahrenheit vole chì e scale di temperatura sianu positive. Dunque, hà sceltu 0 ° F per a temperatura di a mistura di ghiaccio è acqua salata (a temperatura più fredda chì l'acqua pò ghjunghje). Quandu si misura a temperatura di i punti di ghiaccio è di i punti di vapore, i numeri mostrati nantu à a scala Fahrenheit sò frazioni. Infine, hà cambiatu di novu a scala in modu chì a temperatura di u puntu di ghiaccio è di u puntu di vapore fussinu numeri interi.
Per a scala Fahrenheit, a temperatura di congelazione di l'acqua pura (puntu di ghiacciu) hè 32 gradi Fahrenheit (32 oF) è a temperatura di ebullizione di l'acqua pura (puntu di vapore) hè 212 gradi Fahrenheit (212 oF). Trà i punti di ghjacciu è di vapore, ci sò 180 gradi. L'acqua pura hè acqua chì ùn hè micca mischiata cù altre sustanze. H puro20. Quandu dicemu una certa temperatura, a chjamemu Celsius (oC) o Fahrenheit (oF). Esempiu: temperatura di l'acqua calda = 100 oC o 180 oF. A mo temperatura corporea = 98 oF. À u cuntrariu, s'è no dicemu cambiamentu di temperatura o differenza di temperatura, tandu a chjamemu gradu Celsius (Co) o gradi Fahrenheit (FoEsempiu: a temperatura iniziale di l'acqua hè 20 oC. Una volta riscaldata, a temperatura cambia à 50 oC. Cusì, l'acqua subisce un cambiamentu di temperatura di 30 gradi Celsius (30 Co).
