Les thermomètres ont une myriade d'utilisations dans la science, l'ingénierie, l'industrie, les installations médicales et la vie quotidienne. Il existe plusieurs types de thermomètres, mais le thermomètre à mercure liquide en verre est l'un des plus connus. Le fonctionnement du thermomètre à mercure est simple à comprendre une fois que toutes les différentes pièces sont identifiées. Les principales parties d'un thermomètre à mercure sont le capillaire, le bulbe, l'échelle et la chambre d'expansion.
Ampoule Sphérique
Le bulbe est la partie la plus basse du thermomètre, qui a une forme sphérique. Cette section du thermomètre agit comme un réservoir pour contenir le mercure - un métal lourd de couleur argentée sur le tableau périodique des éléments. Le mercure reste sous forme liquide lorsqu'il est dans un récipient fermé et maintenu à température ambiante. Comme d'autres liquides, le mercure métallique se dilate en réponse à la chaleur. Si la température est suffisamment élevée, le mercure dans l'ampoule remonte le capillaire.
Tube capillaire
Le capillaire d'un thermomètre à mercure est le long tube cylindrique qui est relié à l'ampoule. Lorsque la température augmente, le mercure remonte le capillaire. Plus le mercure monte dans le capillaire, plus la température mesurée est élevée. Le capillaire se termine par une section appelée chambre d'expansion.
Chambre d'expansion
La chambre d'expansion d'un thermomètre à mercure se trouve au sommet du capillaire. La fonction de la chambre d'expansion est de former un plus grand volume à travers lequel le mercure peut se remplir si l'échelle de température maximale est dépassée. Il n'est pas souhaitable que le mercure atteigne la chambre d'expansion car cela signifie que le thermomètre n'est plus sensible aux augmentations de température.
Lignes d'échelle
L'échelle est la série de lignes qui sont gravées dans une zone sur le côté du capillaire. L'échelle permet de lire la température en unités de degrés. Le type d'unité de degré dépend du thermomètre spécifique. Deux échelles de température couramment utilisées sont les degrés Celsius et les degrés Fahrenheit, que l'on trouve sur les thermomètres de tous les jours. Une autre échelle qui mesure la température en degrés Kelvin est souvent utilisée par les scientifiques et les ingénieurs.
Précautions de sécurité
Une manipulation prudente d'un thermomètre à mercure en verre est impérative pour des raisons de sécurité. Si le thermomètre s'ouvre, le mercure dans l'ampoule se transforme en petites boules d'argent et des vapeurs toxiques sont libérées dans l'air. Lorsqu'il est inhalé, le système nerveux humain peut être endommagé. L'exposition aux toxines doit être rapidement contenue et minimisée. Si vous cassez un thermomètre à mercure, un centre antipoison ou un professionnel de la santé peut vous fournir des instructions sur le nettoyage et l'élimination appropriés du mercure dans votre région. Même une infime quantité de mercure peut polluer l'eau et le sol.