온도계에 수은이 사용되는 이유는 무엇입니까?

(디지털 온도계, HS-21---여기를 클릭https://www.cnhealthshining.com/digital-thermometer/flexible-thermometer/flexible-thermomete.html)

오늘,전자 온도계대부분의 사람들이 선택하는 온도입니다. 수은 온도계보다 저렴하고 안전합니다. 그런데 왜 값비싼 수은이 온도계에 들어가야 할까요?

마찬가지로 온도가 오르거나 내리면 작은 유리관 속의 물도 오르거나 내리게 됩니다. 이것은 모든 밀폐된 온도계가r액체 작업으로. 그러나 물처럼 풍부하고 값싼 것이 그렇게 효과적일 수 있다면,왜 우리는 수은처럼 희귀하고 값비싼 것을 사용해야 할까요?

이유 1:역사

최초의 온도계가 발명된 후 수세기 동안 인간은 열역학적 온도에 대해 배웠습니다. 따라서 처음에는 온도계가 온도를 정의했습니다. 그러나 첫 번째 온도계는 온도계나 열량계가 아니라 온도가 높은지 낮은지만 알려주는 온도계 레인저다. 이러한 장치는 표준 범위로 보정되지 않으며 대략적이거나 모호한 평가만 할 수 있습니다.

최초의 온도계는 알렉산드리아의 Hero가 발명했습니다. 그는 지적 공학자였으며 고대에 가장 위대한 실험가로 여겨졌습니다. 그가 설계한 장치는 끝이 작은 물 그릇에 잠긴 공기가 채워진 튜브로 구성되었습니다. 온도계가 뜨겁거나 차가운 표면에 닿으면 공기가 팽창하거나 수축하여 공기-물 계면의 변동이 발생합니다.

갈릴레오의 발명조차도 같은 원리를 따랐습니다. 그러나 이러한 발명품은 스케일이 없을 뿐만 아니라 기압에 민감합니다. 열에만 반응하는 장치를 설계하기 위해 Galileo의 학생인 Joseph Delmedigo는 최초의 밀봉된 액체 내장형 유리 온도계를 발명했습니다. 이것은 크기가 조정되었기 때문에 최초의 온도계입니다. 그러나 그가 봉인한 액체는 물이 아니라 알코올이었다.

이유 2:팽창 계수

일정한 압력에서 가열하면 물질이 팽창합니다. 열은 원자의 운동 에너지를 증가시켜 원자를 격렬하게 움직여 서로 분리하기 때문입니다. 부피 증가는 금속 레일, 고무 타이어 및 물, 알코올, 수은 및 할로겐과 같은 기타 고체 및 액체에서 분명합니다. 그러나 각 물질의 팽창 정도는 온도 상승 정도에 따라 다릅니다. 이 물질 상수를 팽창 계수라고 합니다.

알코올은 팽창 계수가 더 높기 때문에 물보다 선호됩니다. 작은 온도 변화에도 튜브의 부피가 크게 변합니다. 그러나 알코올은 매우 민감하여 이러한 변화로 인해 튜브에서 거의 난류의 알코올 성능이 발생할 수 있습니다. 액체 인터페이스는 약간의 온도 변화에 따라 변경됩니다. 이러한 예측 불가능성은 걱정스러운데, 끓는 물이 담긴 냄비에서 온도계를 꺼내면 판독값이 즉시 새로운 환경의 온도로 변경되어 원하는 끓는 물 온도를 측정할 수 없기 때문입니다.

이러한 불안정성을 피하기 위해 네덜란드 발명가 Daniel Warrenheit는 알코올을 수은으로 대체했습니다. 수은의 팽창 계수는 물보다 높기 때문에 수은의 부피는 온도에 따라 더 뚜렷하게 변합니다. 그러나 알코올보다 거의 6 배 적게 변합니다. 즉, 온도가 올라갈 때마다 알코올의 부피는 수은의 6배가 됩니다.

이것은 밀폐된 유리관에서 수은이 알코올보다 훨씬 느리게 상승한다는 것을 의미하지만, 끓는 물이 채워진 냄비에서 온도계를 꺼낼 때와 마찬가지로 수은이 천천히 떨어진다는 것을 의미하기도 합니다. 판독 값은 효과적으로 방해받지 않아 온도계를 매우 안정적으로 만듭니다.

발명되기 전에는 온도계가 독특했고 측정값이 표준화된 척도를 따르지 않았습니다. 그러나 Warrenheit는 제조된 모든 수은 온도계와 궁극적으로 모든 온도계에 적용되는 판독값 범위를 제공했습니다. 거의 모든 수은 온도계는 Warren Height가 직접 제작하기 때문에 이 변환은 그다지 번거롭지 않습니다. 나중에 눈금이 약간 바뀌었고 지금은 온도계를 화씨 온도계라고 합니다.

이유 3:알코올을 더 잘 사용하는 예

알코올 과민증은 장점으로 보상할 수 있습니다. 수은에 비해 알코올은 훨씬 저렴하고 덜 희귀하며 무독성입니다. 수은 체온계가 손상된 경우 수은을 흡입하면 심각한 건강 문제가 발생할 수 있으므로 실험실을 몇 시간 동안 봉인해야 할 수도 있습니다. 알코올에는 그러한 위협이 없습니다.

더 중요한 것은 수은의 어는점은 - 40C이고 알코올의 어는점은 - 115C입니다. 이것은 수은 온도계가 - 40C의 온도를 측정할 수 없다는 것을 의미하므로 과학 실험실이나 초전도 기술 제조 산업에서 자주 사용할 수 없습니다.

그러나 알코올은 무색이므로 제조업체는 알코올에 인공 염료를 첨가하여 눈에 띄게 만듭니다. 또한 알코올은 매우 낮은 온도를 측정할 수 있지만 78.37C 이상의 온도는 알코올의 끓는점이므로 측정할 수 없습니다. 수은의 끓는점 섭씨 356.7도에 비하면 안타까울 정도로 낮다.

수은의 희귀하고 값비싸며 독성이 있는 특성은 변경할 수 없지만 온도 한계를 극복할 수는 있습니다. 끓는점을 더욱 높이기 위해 수은은 일반적으로 질소와 같은 불활성 가스로 밀봉됩니다. 불활성 기체는 액체 수은의 압력을 증가시켜 끓는점을 더욱 높입니다.

탈륨과 결합하여 빙점을 낮출 수도 있습니다. 이 새로운 수은-탈륨 온도계는 이제 섭씨 - 62도의 온도를 측정할 수 있습니다. 수은 온도계는 작은 결함에도 불구하고 사용 가능한 가장 정확한 온도계 중 하나로 간주됩니다.

요즘에는

정확하지만 더 번거로운 판독 값을 제공하는 수은 온도계 대신 사람들은 이제 전자 온도계를 사용합니다. 전자 체온계는 더 편리하고 빠르고 안전합니다. 전자 온도계는 다음과 같은 다양한 스타일로 제공됩니다.딱딱한 팁, 소프트 팁그리고방수다양한 그룹의 사람들의 요구를 충족시킬 수 있는 버전입니다.

리차드

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항저우 건강 빛나는 전자 기술 유한 회사

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