Termometrs ir senākais cilvēces siltuma mērīšanas rīks, kas datēts ar 1600. gadu. Mūsdienās dažāda veida termometri var izmērīt visu, sākot no āra temperatūras līdz vārītas gaļas temperatūrai. Citi instrumenti var izmērīt visu ēku siltumu vai pat enerģijas daudzumu pārtikā, radot siltuma reakcijas.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Dažādiem instrumentiem var izmērīt siltumu dažādiem mērķiem. Termogrāfi ražo siltuma attēlus, izmantojot infrasarkano gaismu. Šie attēli var precīzi noteikt cilvēku karstās un aukstās zonas, ēkas un daudz ko citu. Termometri var izmērīt dažādas temperatūras. Kalorimetri var izmērīt ēdienā esošo kaloriju daudzumu, mērot siltumu, ko ēdiens izdala.
Siltuma mērīšana ar termogrāfiem
Atšķirībā no termometra, termogrāfs ne tikai rada skaitli, lai izskaidrotu tā mērīto siltumu. Termogrāfi izmanto iebūvētas infrasarkanās kameras, lai iegūtu siltuma attēlus. Tā kā objekta vai organisma radītā infrasarkanā gaisma ir tieši proporcionāla tā temperatūrai, Infrasarkanā attēla krāsas var precīzi nodot jebkura attēla pilnu temperatūras "skenēšanu" tver. Termogrāfu radītie attēli tiek parādīti detalizētās krāsās vai melnbaltā krāsā. Katrā ziņā gaišākas attēla daļas norāda uz siltāku temperatūru nekā tumšākas.
Termogrāfu izmērs un forma ir atkarīga no tā, kāda veida darbs viņiem jāveic. Termogrāfija vai termogrāfu izmantošanas prakse siltuma mērīšanai var izmērīt ķermeņa siltumu personām, kurām tiek veiktas medicīniskas pārbaudes. Tas var noteikt pat ēkas visgrūtākās daļas, parādot, kuras vietas ir visaukstākās. ASV Enerģētikas departaments piedāvā termogrāfijas rādījumus ASV māju īpašniekiem, lai palīdzētu viņiem efektīvāk siltināt savas mājas.
Siltuma mērīšana ar termometriem
Pirms vairākiem gadsimtiem izgudrotajos pirmajos termometros gaisa temperatūra tika mērīta ar stiklu. Dzīvsudrabs aizstāja alkoholu, jo tas, reaģējot uz temperatūru, ātri izplešas un saraujas. Mūsdienās digitālie termometri, kas temperatūras paziņošanai izmanto ekrānus un ciparu displejus, var izmērīt siltumu dažādās situācijās.
Medicīniskie termometri var izmērīt ķermeņa siltumu. Visizplatītākais medicīniskā termometra tips nonāk ausī un paliek tur, līdz termometra rādījums. Šie termometri mēra infrasarkano staru enerģiju cilvēka bungādiņa tuvumā. Atšķirībā no termogrāfa jūs nesaņemat attēlu. Tā vietā temperatūra uz maza ekrāna parādās skaitļos.
Gaļas termometriem, ko izmanto gaļas vārīšanas temperatūras mērīšanai, ir krāsnī droši komponenti, kas ļauj tiem izturēt augstu temperatūru. Caur gaļas termometra metāla galu plūst elektrības strāva, savukārt mikroshēma seko līdzi strāvai. Jo vairāk metāla uzgalis sakarst, jo grūtāk strāvai plūst. Mikroshēma seko šīm strāvas pretestības izmaiņām un pārveido šo informāciju par salasāmu temperatūru.
Siltuma mērīšana ar kalorimetriem
Lielākajai daļai iesaiņoto pārtikas produktu, kas tiek pārdoti ASV veikalos, uztura etiķetēs ir jānorāda pārtikas kalorijas. Kalorijas ir siltuma vienības. Viena kalorija apraksta siltuma daudzumu, kas nepieciešams, lai 1 litru ūdens paaugstinātu par 1 grādu pēc Celsija. Lai noteiktu kaloriju daudzumu pārtikā, varat izmantot instrumentu, ko sauc par kalorimetru.
Pirmkārt, jūs ievietojat apmēram 1 gramu pārtikas noslēgtā metāla traukā, kas atrodas kalorimetra iekšpusē. Pārējo kalorimetru piepilda ar ūdeni un aizver. Pārtika metāla trauka iekšpusē aizdegas caur kokvilnas diegu, kas izlec no kalorimetra. Dedzinošais ēdiens metāla trauka iekšpusē silda apkārtējo ūdeni. Kalorimetrs mēra šīs ūdens temperatūras izmaiņas. Mērot, cik daudz ūdens temperatūra paaugstinās, kalorimetrs var noteikt ēdienā esošās kalorijas.