Termometrenin Tarihi Serüveni Celcius Fahrenheit Kelvin Termometreleri Nedir
Sıcaklıkölçer ya da Termometre, (Antik Yunanca’dan: thermos sıcaklık ve métron ölçü; eski dilde: mizanül-harâre) sıcaklığı ölçmek için kullanılan alet.
Meteorolojide Celsius, Fahrenheit veya Kelvin gibi değişik ölçekler termometrelerde kullanılmaktadır. Gündelik kullanımdaki termometrelerin çoğu, değişen sıcaklık karşısında sıvıların hacim değiştirmesi mantığına dayanır. Bu cinsten en fazla kullanılan termometreler cıvalı termometrelerdir. Sıcaklığın çok düşük olduğu yerlerde ise donma sıcaklığı daha düşük olan alkollü termometreler tercih edilir
Yapısı
En çok rastlananı cıvalı termometredir. Bu çok küçük kesite sahip ve üst ucu kapalı bir tüpten ibarettir. Alt ucundaysa içinde cıva bulunan küresel veya silindirik bir hazne bulunur. Isıtılmasıyla, cıva genişler ve tüpte yükselir. Tüpün kesitinin küçük olmasından dolayı az bir hacim büyümesinde cıvanın yükselmesi oldukça fazladır.
Termometre iki sabit nokta arasında kalibre edilir. Bunlar suyun donma noktasıyla kaynama noktasıdır. Normal atmosfer basıncında (760 mm cıva basıncı) bu iki nokta arasındaki mesafe Celsius termometresinde 100 eşit parçaya bölünür. Bunların her biri bir Centigrad’ı (1 °C) gösterir. Fahrenheit ölçüsündeyse bu 180 eşit parçaya bölünür. Bunların her biriyse Fahrenheit’i (1 °F) gösterir. Bu ölçümde, suyun donma ve kaynama noktası sırayla 32 °F ve 212 °F olarak belirlenir. Réaumur ölçümündeyse bu noktalar 0°R ve 80°R olarak isimlendirilir. Ara da 80 parçaya bölünür. Cıva -38.83 °C’de donduğu için çok düşük sıcaklıkların ölçümü için uygun değildir. Bu tür olanlar donma noktası düşük olan renkli alkolle doldurulmuştur. Ulaşılabilecek en düşük sıcaklık mutlak sıfır olup, -273,16 °C’dir. Mutlak sıfırdan başlayan bir ölçü de Kelvin’dir, yani -273,16 °C = 0K’dır.
Isınınca genleşmeleri sıcaklıkla orantılı olan katı, sıvı, gaz maddelerden çeşitli termometreler yapılmıştır. Çok yaygın olarak kullanılan sıvılı ve metal termometrelerdir. Sıvılı Termometreler: Sıvılı termometrelerde genleşmeleri büyüyen ve sıcaklıkla orantılı olan sıvılar kullanılır. İnce cam boru içindeki sıvı; cıva ise cıvalı termometre, alkol ise alkollü termometre adını alır. Cıva -39 santigrat derecede donar, 357 santigrat derecede kaynar. Cıvalı termometreler ile -39 santigrat derece ile 357 santigrat derece arasındaki sıcaklıkları ölçebiliriz. Çok soğuk kış günlerinde bu termometreler kullanılmaz. Bunu yerine donma sıcaklığı daha düşük olan alkollü termometreler kullanılır. Çünkü alkol yaklaşık olarak-115 santigrat derecede donar. Bu termometreleri kutuplarda kullanmak mümkündür. Ancak kılcal boru içindeki sıvının iyi görülebilmesi için kırmızı, mavi, sarı vb. renkli boya maddeleri ile boyanması gerekir. Sıvılı termometreler kullanıldıkları yerlere göre çeşitli isimler alırlar. Duvar termometresi, laboratuvar termometresi ve hasta termometresi gibi. Hasta Termometresi: Cıvalı bir termometredir. Vücut sıcaklığını ölçmede kullanılır. 35 santigrat derece ile 42 santigrat derece arasındaki sıcaklıkları 1/10 incelikle ölçer. Bu termometrelerin haznesi ile kılcal borunu birleştiği yerde bir boğum bulunur. Vücut sıcaklığı ölçüldükten sonra termometre sapından tutularak sallanır. Neden? Yeni bir ölçmeye hazır olan termometre ağız içi ya da koltuk altına konularak vücut sıcaklığı ölçülür. Metal Termometre: Cıvalı ve alkollü termometreler ile ölçülemeyen sıcaklık derecelerini ölçmek için metal termometreler kullanılır. Metal termometreler ile 1600 santigrat dereceye kadar olan yüksek sıcaklıklar ölçülebilir. Fabrika ve fırınlar kullanıldığı yerlerdir.
Celsius
Celsius ölçeği, 1742’de İsveçli astronom Anders Celsius’un ismiyle adlandırılmış bir sıcaklık ölçme birimidir.
Celsius ölçeğine göre, suyun üçlü noktası (aynı anda katı, sıvı ve gaz halinde bulunabildiği sıcaklık: triple point) 0,01 °C (veya 273,16 °K) olarak tanımlanır. (Bu tanımla, daha önce referans alınan suyun donma noktası 273,15 °K’dir, ancak üçlü noktanın ölçümü çok daha kesin bir şekilde yapılabilmektedir). Bir derece Celsius (1 °C) ise, mutlak sıfır ile suyun üçlü noktasının farkının 1/273,16’sı olarak tanımlanmıştır. İlk olarak Anders Celsius tarafından önerilen buzun erime noktası ile suyun kaynama noktası arasında 100 derecelik bir sıcaklık ölçeği düşüncesi, 1954 yılında daha kesin sonuç vermesi amacıyla bu şekle getirilmiştir. Bu değişiklik ve Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler konferansının son kararları doğrultusunda (°C) birimindeki C sembolü santigrat olarak değil Celsius (selsiyus) şeklinde okunacak. Yani (°C) nin doğru okunuşu “derece Celsius (selsiyus)” şeklindedir.
Celsius
(TC*1,8)+32 = TF veya (Tc*9/5)+32=Tf
(TF-32)/1,8 = TC veya (Tf-32)*5/9=Tc
Fahrenhayt
Fahrenhayt ölçeği
Fahrenhayt[1] veya fahrenheit, Alman fizikçi Daniel Gabriel Fahrenheit tarafından 1724 yılında oluşturulan bir sıcaklık ölçüm birimidir. Bu birime göre, suyun donma sıcaklığı 32,[1] kaynama sıcaklığı ise 212[1] derece olarak alınmış ve iki nokta arası 180 dereceye bölünmüştür. Fahrenheit biriminde ölçülen sıcaklığı Celsius, Kelvin ve Rankine birimlerine—ve geri—dönüştürmek için aşağıdaki formüller kullanılabilir.
Kelvin
Kelvin ölçeği Kelvin, Uluslararası Birim Sistemi’ne göre temel sıcaklık ölçüsü birimi. Sembolü K’dir. İsmini, termodinamikteki mutlak sıfır kavramını ilk defa gazlardan tüm maddelere uygulayan İskoç asıllı bilim insanı Lord Kelvin’den alır.
Birim aralığı santigrat (Celsius) derecesiyle aynı olan kelvin, sıfır noktası olarak mutlak sıfırı (–273,15 °C) alır. 1954’teki onuncu Ağırlık ve Ölçüler Genel Konferansı’nda (Fr. Fransızca: Conférence Générale des Poids et Mesures) suyun üçlü noktasının termodinamik sıcaklığının (mutlak sıfırla olan farkının) 273,16’da biri olarak tanımlanmıştır.
Santigrat derecesi sıfır noktasını suyun donma noktası olarak aldığından, 0 °C 273,15 K’e eşit olur. Benzer şekilde santigrat derece olarak ifade edilen herhangi bir sıcaklığı kelvine çevirmek için söz konusu değere 273,15 eklenir. Mesela 22 °C = 22 + 273,15 = 295,15 K.
Kelvin sıcaklık birimi, 1967’deki 13. Ağırlık ve Ölçüler Genel Konferansı’ndan beri “derece” sözcüğü kullanılmadan tanımlanmakta ve dolayısıyla derece işareti (°) olmadan yazılmaktadır.
10−12 düzeyinde, 1 kelvinin trilyonda biri kadar olan sıcaklığa ise pikokelvin denir.
Kaynak :
Wikipedia
