Mengapa Merkuri Digunakan Dalam Termometer?

(termometer digital, HS-21---tekan di sinihttps://www.cnhealthshining.com/digital-thermometer/flexible-thermometer/flexible-thermomete.html)

hari ini,termometer elektronikadalah suhu pilihan bagi kebanyakan orang. Mereka lebih murah dan lebih selamat daripada termometer merkuri. Tetapi kenapa merkuri yang mahal perlu ada dalam termometer?

Begitu juga, apabila suhu meningkat atau turun, air dalam tiub kaca kecil naik atau turun. Beginilah cara setiap termometer tertutuprdengan kerja cecair. Walau bagaimanapun, jika sesuatu yang kaya dan murah seperti air boleh menjadi begitu berkesan,kenapa kita berkeras untuk menggunakan sesuatu yang jarang dan mahal seperti merkuri?

Sebab 1:Sejarah

Berabad-abad selepas termometer pertama dicipta, manusia belajar tentang suhu termodinamik. Oleh itu, pada mulanya termometer menentukan suhu. Walau bagaimanapun, termometer pertama bukanlah termometer atau kalorimeter, tetapi renjer termometer, hanya menunjukkan sama ada suhu tinggi atau rendah. Peranti ini tidak ditentukur kepada julat standard, ia hanya boleh membuat penilaian kasar atau tidak jelas.

Termometer pertama dicipta oleh Hero di Alexandria. Beliau adalah seorang jurutera intelek dan dianggap sebagai penguji terhebat pada zaman dahulu. Peranti yang direkanya terdiri daripada tiub berisi udara yang hujungnya ditenggelami dalam mangkuk kecil berisi air. Apabila termometer menyentuh permukaan panas atau sejuk, udara akan mengembang atau mengecut, mengakibatkan turun naik antara muka udara-air.

Malah ciptaan Galileo mengikut prinsip yang sama. Walau bagaimanapun, ciptaan ini bukan sahaja bebas skala, tetapi juga sensitif kepada tekanan udara. Untuk mereka bentuk peranti yang hanya bertindak balas kepada haba, pelajar Galileo Joseph Delmedigo mencipta termometer kaca terbina dalam cecair tertutup yang pertama. Ini adalah termometer pertama kerana ia telah diskalakan. Bagaimanapun, cecair yang dimeterainya bukanlah air, tetapi alkohol.

Sebab 2:Pekali pengembangan

Pada tekanan malar, jirim mengembang di bawah pemanasan, kerana haba meningkatkan tenaga kinetik atom, menyebabkan mereka bergerak dengan ganas, dengan itu memisahkan mereka antara satu sama lain. Peningkatan isipadu adalah jelas dalam rel logam, tayar getah dan pepejal dan cecair lain seperti air, alkohol, merkuri dan halogen. Walau bagaimanapun, tahap pengembangan setiap bahan berbeza dengan setiap darjah kenaikan suhu. Pemalar jirim ini dipanggil pekali pengembangan.

Alkohol lebih disukai daripada air kerana ia mempunyai pekali pengembangan yang lebih tinggi. Walaupun perubahan kecil dalam suhu akan mengakibatkan perubahan drastik dalam isipadu tiub. Walau bagaimanapun, alkohol sangat mudah terdedah sehingga perubahan ini boleh membawa kepada prestasi alkohol yang hampir bergelora dalam tiub. Antara muka cecair akan berubah dengan sedikit perubahan suhu. Ketidakpastian ini membimbangkan, kerana apabila termometer dikeluarkan dari periuk air mendidih, bacaan serta-merta berubah kepada suhu persekitaran baru, tidak dapat mengukur suhu air mendidih yang dikehendaki.

Untuk mengelakkan ketidakpercayaan ini, pencipta Belanda Daniel Warrenheit menggantikan alkohol dengan merkuri. Pekali pengembangan merkuri adalah lebih tinggi daripada air, yang bermaksud bahawa isipadu merkuri berbeza dengan lebih jelas mengikut suhu. Walau bagaimanapun, ia berubah hampir enam kali lebih rendah daripada alkohol. Maksudnya, setiap kali suhu meningkat, isipadu alkohol meningkat enam kali lebih besar daripada merkuri.

Ini bermakna merkuri naik jauh lebih perlahan daripada alkohol dalam tiub kaca tertutup, tetapi ini juga bermakna Merkuri jatuh perlahan seperti yang berlaku apabila termometer dikeluarkan dari periuk yang diisi dengan air mendidih. Bacaannya tidak akan terganggu dengan berkesan, menjadikan termometer sangat boleh dipercayai.

Sebelum penciptaan, termometer adalah unik dan bacaannya tidak menepati sebarang skala piawai. Walau bagaimanapun, Warrenheit menyediakan pelbagai bacaan yang digunakan untuk semua termometer merkuri yang dihasilkan dan akhirnya kepada semua termometer. Transformasi ini tidak terlalu rumit, kerana hampir semua termometer merkuri dibuat oleh Warren Height sendiri. Kemudian, skala berubah sedikit, dan kini termometer dipanggil termometer Fahrenheit.

Sebab 3:Contoh penggunaan alkohol yang lebih baik

Hipersensitiviti alkohol boleh dikompensasikan dengan kelebihannya. Berbanding dengan merkuri, alkohol jauh lebih murah, kurang jarang dan tidak toksik. Jika termometer merkuri rosak, makmal mungkin perlu ditutup selama beberapa jam kerana menyedut merkuri boleh menyebabkan masalah kesihatan yang serius. Alkohol tidak mempunyai ancaman sedemikian.

Lebih penting lagi, takat beku merkuri ialah - 40 C, dan takat beku alkohol ialah - 115 C. Ini bermakna termometer merkuri tidak boleh mengukur suhu - 40 C, jadi ia tidak boleh selalu digunakan dalam makmal saintifik atau industri pembuatan teknologi superkonduktor.

Tetapi alkohol tidak berwarna, yang memaksa pengeluar menambah pewarna tiruan kepada alkohol untuk menjadikannya kelihatan. Di samping itu, walaupun alkohol boleh mengukur suhu yang sangat rendah, ia tidak boleh mengukur suhu melebihi 78.37 C, kerana ini adalah takat didih alkohol. Berbanding dengan takat didih merkuri pada 356.7 darjah Celsius, ia adalah sangat rendah.

Walaupun sifat jarang, mahal dan toksik merkuri tidak boleh diubah, kita masih boleh menembusi had suhunya. Untuk meningkatkan lagi takat didihnya, merkuri biasanya dimeterai dengan gas lengai, seperti nitrogen. Gas lengai meningkatkan tekanan pada merkuri cecair, yang seterusnya meningkatkan takat didihnya.

Kita juga boleh mengurangkan takat bekunya dengan menggabungkannya dengan talium. Termometer merkuri-tallium baharu ini kini boleh mengukur suhu - 62 darjah Celsius. Termometer merkuri dianggap sebagai salah satu termometer yang paling tepat tersedia, walaupun terdapat kelemahan kecil.

Pada masa kini

Daripada termometer merkuri, yang memberikan bacaan yang tepat tetapi lebih menyusahkan, orang kini menggunakan termometer elektronik. Termometer elektronik lebih mudah, cepat dan selamat. Termometer elektronik datang dalam pelbagai gaya, termasukhujung keras, hujung lembutdankalis airversi, yang boleh memenuhi keperluan kumpulan orang yang berbeza.

Richard

Pengurus jualan

Hangzhou Health Shining Electronic Technology Co., Ltd.

tao@hzhealthshining.com

wechat/whatsapp: 008618658896852

www.cnhealthshining.com/www.hzhealthshining.com