Измерение и контроль температуры — неотъемлемая часть нашей жизни. Градусник — устройство, которое позволяет нам определить температуру воздуха, жидкости или тела. Но вы когда-нибудь задумывались о том, когда и кем был изобретен градусник и как он развивался со временем?
Впервые понятие о температуре и способы ее измерения появились уже в древнейшие времена. Древние египтяне использовали термометры, наполненные водой, чтобы отслеживать изменения температуры воздуха и строить свои сооружения в соответствии с этими данными. Однако, первый градусник, который можно назвать прямым предшественником современного инструмента, был изобретен английским физиком Дж. Фармером и его ассистентом Р. Рэндомом в 1714 году.
Изначально градусник, созданный Фармером и Рэндомом, был герметичным стеклянным цилиндром, содержащим алкогольный ртуть, который изменял свой объем и давление в зависимости от изменения температуры. Показания градусника определялись по шкале, размеченной на его поверхности. Однако, этот градусник был несколько неудобен в использовании и требовал определенных навыков и знаний для его правильного обращения.
В следующие десятилетия после изобретения первого градусника, физики и инженеры по всему миру работали над усовершенствованием его конструкции и повышением точности измерений. В результате, было создано несколько разных типов градусников, таких как термометры с жидким ртутью, термометры с ртутью в стекле, биметаллические градусники и электронные термометры.
Изобретение первого градусника
История изобретения градусника начинается в 17 веке, когда астроном Даниэль Фахрангейт создал первое подобное устройство. Его градусник состоял из жидкости, помещенной в тонкую стеклянную трубку с масштабом. Ученый использовал спирт в качестве рабочей жидкости, так как он имел широкий диапазон прозрачности и точку замерзания ниже комнатной температуры.
Идея использования жидкости для измерения температуры была востребована, и в дальнейшем различные модификации градусников были созданы разными учеными. Например, Олоф Нерлинг в 1714 году разработал градусник с квиксильвером вместо спирта, что позволило уменьшить погрешность измерений.
Однако, несмотря на постепенное усовершенствование градусников, они все еще имели некоторые недостатки. Они часто требовали калибровки, были не совсем точными и неудобными в использовании. Первыми коммерчески успешными градусниками стали ртутные градусники, которые были запатентованы в начале 18 века.
С течением времени разработка градусников продолжалась, и в настоящее время существует множество различных типов градусников, включая электронные и инфракрасные. Усовершенствования в измерении и дизайне градусников делают их все более точными, удобными и надежными.
Изобретение первого градусника стало важным вехой в истории измерения температуры, и благодаря этому изобретению мы можем точно определить холодно или жарко на улице, контролировать температуру в помещении и добиваться прогресса в научных и технических исследованиях.
Развитие градусников в Средние века
В Средние века измерение температуры стало более упорядоченным и точным благодаря развитию градусников. Самым примитивным типом градусника был термометр, состоящий из тонкой трубки, заполненной жидкостью. Однако, в Средние века были разработаны и более сложные типы градусников.
Один из таких градусников был разработан Абу Али ибн Сина, именуемый также как Авиценна, в X веке. Этот градусник состоял из стеклянной трубки, погруженной в сосуд с жидкостью. По мере изменения температуры, жидкость поднималась или опускалась в трубке, что позволяло измерять температуру.
Еще один важный шаг в развитии градусников был сделан в XIII веке итальянским ученым Санторио Санторио. Он предложил использовать масштаб, деления которого были узкими, что повышало точность измерений. Также Санторио разработал специальный индикатор, который показывал текущую температуру.
Таким образом, развитие градусников в Средние века привело к повышению точности измерения температуры и созданию более удобных устройств для проведения экспериментов и исследований.
Вклад Эвандриуса в развитие градусников
Эвандриус изобрел градусник с жидкостью на основе спирта или ртути, что позволило получить более точные измерения температуры. Он также разработал шкалу, которая была основана на двух точках: температуре кипения и замерзания воды. Эта шкала стала стандартом и была названа в его честь.
Сегодня градусники находят применение во многих сферах жизни: медицина, метеорология, научные исследования, производство и многое другое. Благодаря вкладу Эвандриуса и других ученых, мы имеем возможность точно измерять температуру и использовать эту информацию для принятия решений и повышения качества жизни.
| Год | Ученый | Вклад |
|---|---|---|
| Конец 16 века | Эвандриус | Изобрел градусник с жидкостью на основе спирта или ртути |
| Конец 16 века | Эвандриус | Разработал шкалу на основе температур кипения и замерзания воды |
Открытие шкалы Цельсия
Шкала Цельсия была впервые предложена и введена в использование шведским астрономом Андерсом Цельсием в 1742 году. В то время другие ученые уже предложили свои шкалы для измерения температуры, но именно шкала Цельсия стала наиболее распространенной и широко использовалась.
Идея Цельсия заключалась в том, чтобы использовать шкалу, где 0 градусов соответствовало бы температуре замерзания воды, а 100 градусов — температуре кипения воды при нормальном атмосферном давлении. Таким образом, шкала Цельсия была удобна и логична для обычных повседневных измерений температуры.
Основываясь на существующем технологическом прогрессе в создании градусников, Цельсию удалось разработать и изготовить свой градусник для измерения температуры по новой шкале. Градусник Цельсия с его линейной шкалой впервые стал широко использоваться, и его распространение было способствовано простоте изготовления и использования.
| Шкала | Преимущества | Недостатки |
| Шкала Цельсия | — Простота и удобство использования — Логичность 0 градусов для замерзания и 100 градусов для кипения воды | — Ограниченный диапазон для многих научных и технических областей — Неудобство при работе с отрицательными температурами |
| Другие шкалы | — Расширенные диапазоны для научных и технических областей | — Сложность и отсутствие логики в отношении точек замерзания и кипения воды |
Со временем шкала Цельсия стала всеобще принята и применяется почти во всем мире, включая научные исследования, медицину, промышленность, погоду и повседневную жизнь. Открытие шкалы Цельсия является одним из важнейших моментов в истории измерения температуры и имеет огромное значение в нашей современной жизни.
Улучшения градусников в XIX веке
В XIX веке градусники для измерения температуры претерпели значительные улучшения и стали более точными и надежными инструментами.
Одним из важных улучшений было изобретение жидкостных термометров. Ранее градусники использовали ртуть или спирт в качестве рабочей жидкости. Эти материалы имели недостатки, такие как высокая токсичность ртути и низкая точность спирта. В XIX веке была разработана рабочая жидкость на основе этилового спирта, которая была безвредной для человека и обеспечивала большую точность измерения температуры.
Также в XIX веке были созданы градусники с более удобной и точной шкалой. Шкала Цельсия, предложенная Андерсом Цельсием в 1742 году, стала всеобщей шкалой измерения температуры. Однако разные производители использовали разные деления и были различия в точности измерений. В XIX веке стандартизация шкалы Цельсия помогла унифицировать градусники и сделать их более точными и сравнимыми.
Изобретение плавающего градусника стало еще одним важным улучшением в XIX веке. Этот тип градусников использовал плавающий индикатор, который поднимался или опускался в зависимости от изменения температуры. Плавающий градусник был особенно полезен для измерения температуры жидкостей и газов.
В XIX веке были сделаны также первые шаги в разработке электронных градусников. Например, в 1866 году создан терморезистор, который изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры. Этот принцип использовался для разработки термометров на основе изменения электрического сопротивления. Электронные градусники имеют большую точность и применяются в современных лабораториях.
| Улучшение | Век |
|---|---|
| Изобретение жидкостных термометров | XIX |
| Стандартизация шкалы Цельсия | XIX |
| Изобретение плавающего градусника | XIX |
| Разработка электронных градусников | XIX |
Современные градусники и их применение
С развитием науки и технологий, градусники претерпели существенные изменения и стали более точными и удобными в использовании. Сегодня существует множество разновидностей градусников, предназначенных для различных областей применения.
Одним из наиболее широко используемых градусников является электронный градусник. Это устройство позволяет измерять температуру быстро и точно с помощью электронных сенсоров. Электронные градусники обычно имеют цифровой дисплей, на котором отображается текущая температура. Такие градусники широко применяются в медицине, пищевой промышленности, научных исследованиях и домашнем использовании.
Другим видом градусников является инфракрасный градусник. Он позволяет измерять температуру на расстоянии без контакта с объектом. Принцип работы инфракрасных градусников основан на измерении инфракрасного излучения, которое излучается телом. Этот вид градусников нашел широкое применение в клинической медицине, позволяя измерять температуру безопасно и быстро.
Термометры сопротивления — еще одна разновидность современных градусников. Они представляют собой металлический проводник, который имеет электрическое сопротивление, изменяющееся с температурой. Термометры сопротивления обладают высокой точностью и широким диапазоном измерения температуры, что делает их полезными в научных исследованиях и промышленности.
Градусники также нашли применение в автомобильной промышленности. В автомобилях установлены градусники двигателя, масла и охлаждающей жидкости, которые позволяют водителям контролировать рабочую температуру системы и предупреждать возможные поломки.