چرا از جیوه در دماسنج استفاده می شود؟

(دما سنج دیجیتال، HS{0}}اینجا کلیک کنیدhttps://www.cnhealthshining.com/digital-thermometer/flexible-thermometer/flexible-thermomete.html)

امروز،دماسنج های الکترونیکیدمای انتخابی برای اکثر مردم است. آنها ارزان تر و ایمن تر از دماسنج های جیوه ای هستند. اما چرا جیوه گران قیمت باید در دماسنج باشد؟

به طور مشابه، هنگامی که دما افزایش یا کاهش می یابد، آب در یک لوله شیشه ای کوچک افزایش یا کاهش می یابد. این است که چگونه هر دماسنج مهر و موم شده استrبا کار مایع با این حال، اگر چیزی به اندازه آب غنی و ارزان باشد،چرا ما اصرار داریم از چیزی به قدر کمیاب و گران قیمت جیوه استفاده کنیم؟

دلیل 1:تاریخ

قرن ها پس از اختراع اولین دماسنج، بشر در مورد دماهای ترمودینامیکی یاد گرفت. بنابراین، در ابتدا دماسنج دما را تعیین می کرد. با این حال، اولین دماسنج یک دماسنج یا یک کالری سنج نیست، بلکه یک رنجر دماسنج است که فقط بالا یا پایین بودن دما را نشان می دهد. این دستگاه ها در محدوده استاندارد کالیبره نشده اند، آنها فقط می توانند ارزیابی های خشن یا مبهم انجام دهند.

اولین دماسنج توسط هیرو در اسکندریه اختراع شد. او یک مهندس روشنفکر بود و او را بزرگترین آزمایشگر دوران باستان می دانستند. وسیله ای که او طراحی کرد شامل یک لوله پر از هوا بود که انتهای آن در یک کاسه کوچک آب غوطه ور بود. هنگامی که دماسنج سطح گرم یا سرد را لمس می کند، هوا منبسط یا منقبض می شود و در نتیجه رابط هوا و آب نوسان می کند.

حتی اختراع گالیله نیز از همین اصل پیروی می کرد. با این حال، این اختراعات نه تنها بدون رسوب هستند، بلکه به فشار هوا نیز حساس هستند. برای طراحی وسیله‌ای که فقط به گرما پاسخ می‌دهد، جوزف دلمدیگو، شاگرد گالیله، اولین دماسنج شیشه‌ای توکار مایع مهر و موم شده را اختراع کرد. این اولین دماسنج است زیرا مقیاس شده است. با این حال، مایعی که او مهر و موم کرد، آب نبود، الکل بود.

دلیل 2:ضریب انبساط

در فشار ثابت، ماده تحت حرارت منبسط می شود، زیرا گرما انرژی جنبشی اتم ها را افزایش می دهد و باعث حرکت شدید اتم ها می شود و در نتیجه آنها را از یکدیگر جدا می کند. افزایش حجم در ریل های فلزی، لاستیک های لاستیکی و سایر جامدات و مایعات مانند آب، الکل، جیوه و هالوژن مشهود است. با این حال، درجه انبساط هر ماده با هر درجه افزایش دما متفاوت است. این ثابت ماده را ضریب انبساط می نامند.

الکل را به آب ترجیح می دهند به این دلیل ساده که ضریب انبساط بالاتری دارد. حتی یک تغییر کوچک در دما منجر به تغییر شدید حجم لوله می شود. با این حال، الکل آنقدر حساس است که این تغییرات می تواند منجر به عملکرد تقریباً آشفته الکل در لوله شود. رابط مایع با تغییر جزئی دما تغییر خواهد کرد. این غیرقابل پیش‌بینی نگران‌کننده است، زیرا وقتی دماسنج از دیگ آب جوش خارج می‌شود، مقادیر قرائت شده بلافاصله به دمای محیط جدید تغییر می‌کنند و قادر به اندازه‌گیری دمای آب جوش مورد نظر نیستند.

برای جلوگیری از این عدم اطمینان، مخترع هلندی دانیل وارنهایت الکل را با جیوه جایگزین کرد. ضریب انبساط جیوه بیشتر از آب است، به این معنی که حجم جیوه به وضوح با دما تغییر می کند. با این حال، تقریباً شش برابر کمتر از الکل تغییر می کند. یعنی هر بار که دما افزایش می یابد، حجم الکل شش برابر جیوه افزایش می یابد.

این بدان معناست که جیوه بسیار کندتر از الکل در لوله‌های شیشه‌ای مهر و موم شده افزایش می‌یابد، اما به این معنی است که جیوه به آرامی پایین می‌آید که وقتی دماسنج را از یک قابلمه پر از آب جوش خارج می‌کنیم. خوانش آن به طور موثر بدون مزاحمت خواهد بود و دماسنج را بسیار قابل اعتماد می کند.

قبل از اختراع، دماسنج ها منحصر به فرد بودند و خوانش آنها با هیچ مقیاس استانداردی مطابقت نداشت. با این حال، Warrenheit طیف وسیعی از خوانش‌ها را ارائه کرد که برای تمام دماسنج‌های جیوه‌ای تولید شده و در نهایت برای همه دماسنج‌ها اعمال شد. این تغییر شکل چندان دست و پا گیر نیست، زیرا تقریباً تمام دماسنج های جیوه ای توسط خود وارن هایت ساخته شده اند. بعداً مقیاس کمی تغییر کرد و اکنون دماسنج را دماسنج فارنهایت می نامند.

دلیل 3:نمونه هایی از استفاده بهتر از الکل

حساسیت به الکل را می توان با مزایای آن جبران کرد. در مقایسه با جیوه، الکل بسیار ارزان تر، کمتر نادر و غیر سمی است. اگر دماسنج جیوه ای آسیب دیده باشد، ممکن است لازم باشد آزمایشگاه برای چند ساعت بسته شود زیرا استنشاق جیوه می تواند مشکلات جدی برای سلامتی ایجاد کند. الکل چنین تهدیدی ندارد.

مهمتر از همه، نقطه انجماد جیوه - 40 C و نقطه انجماد الکل - 115 C است. این بدان معنی است که دماسنج جیوه نمی تواند دمای - 40 C را اندازه گیری کند، بنابراین اغلب نمی توان در آزمایشگاه های علمی یا صنعت ساخت فناوری ابررسانا استفاده کرد.

اما الکل بی رنگ است، که تولید کنندگان را مجبور می کند تا رنگ های مصنوعی را به الکل اضافه کنند تا قابل مشاهده باشد. علاوه بر این، اگرچه الکل می تواند دمای بسیار پایین را اندازه گیری کند، اما نمی تواند دمای بالاتر از 78.37 درجه سانتیگراد را اندازه گیری کند، زیرا این نقطه جوش الکل است. در مقایسه با نقطه جوش جیوه در 356.7 درجه سانتیگراد، بسیار کم است.

اگرچه خواص نادر، گران قیمت و سمی جیوه را نمی توان تغییر داد، اما همچنان می توانیم از حد دمای آن عبور کنیم. برای افزایش بیشتر نقطه جوش، جیوه معمولاً با گازهای بی اثر مانند نیتروژن مهر و موم می شود. گازهای بی اثر فشار روی جیوه مایع را افزایش می دهند که نقطه جوش آن را بیشتر می کند.

همچنین می توانیم نقطه انجماد آن را با ترکیب آن با تالیم کاهش دهیم. این دماسنج های جدید جیوه-تالیم اکنون قادر به اندازه گیری دمای - 62 درجه سانتیگراد هستند. دماسنج جیوه ای با وجود نقص های کوچک یکی از دقیق ترین دماسنج های موجود به حساب می آید.

این روزها

به جای دماسنج‌های جیوه‌ای، که قرائت‌های دقیق اما مشکل‌سازتری را ارائه می‌دهند، مردم اکنون از دماسنج‌های الکترونیکی استفاده می‌کنند. دماسنج های الکترونیکی راحت تر، سریع تر و ایمن تر هستند. دماسنج های الکترونیکی انواع مختلفی دارند، از جملهنوک سخت, نوک نرموضدآبنسخه هایی که می توانند نیازهای گروه های مختلف مردم را برآورده کنند.

ریچارد

مدیر فروش

Hangzhou Health Shining Electronic Technology Co., Ltd.

tao@hzhealthshining.com

وی چت/واتساپ: 008618658896852

www.cnhealthshining.com/www.hzhealthshining.com