science >> Wetenschap >  >> Chemie

Welke instrumenten worden gebruikt om warmte te meten?

De thermometer is het oudste hittemeetinstrument van de mensheid, daterend uit de jaren 1600. Tegenwoordig kunnen verschillende soorten thermometers alles meten, van de buitentemperatuur tot de temperatuur van gekookt vlees. Andere hulpmiddelen kunnen de warmte van hele gebouwen of zelfs de hoeveelheid energie in voedsel meten door warmteacties te produceren.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Een verscheidenheid aan instrumenten kan warmte meten voor verschillende doeleinden. Thermografen produceren warmtebeelden met infraroodlicht. Deze afbeeldingen kunnen de warme en koude delen van mensen, gebouwen en meer lokaliseren. Thermometers kunnen verschillende temperaturen meten. Calorimeters kunnen de hoeveelheid calorieën in voedsel meten door de warmte te meten die het voedsel afgeeft.

Temperatuur meten met thermografieën -

Anders dan een thermometer, produceert een thermograaf niet zomaar een cijfer om uit te leggen de hitte die het meet. Thermografen gebruiken ingebouwde infraroodcamera's om warmtebeelden te produceren. Omdat het infrarode licht dat door een object of organisme wordt geproduceerd, recht evenredig is met de temperatuur ervan, kunnen de kleuren die op een infraroodbeeld aanwezig zijn, een volledige "scan" van elk beeld dat wordt vastgelegd nauwkeurig overbrengen. De afbeeldingen van thermografen worden weergegeven in gedetailleerde kleuren of in zwart-wit. Hoe dan ook, lichtere delen van de afbeelding geven warmere temperaturen aan dan donkere delen.

Thermografen variëren qua grootte en vorm, afhankelijk van het soort taak dat ze moeten uitvoeren. Thermografie, of de praktijk van het gebruik van thermografen om warmte te meten, kan de lichaamswarmte meten van proefpersonen die medische onderzoeken ondergaan. Het kan zelfs de meest overzichtelijke delen van een gebouw bepalen, door te laten zien welke gebieden het koudst zijn. Het Amerikaanse ministerie van Energie biedt thermografische metingen aan Amerikaanse huiseigenaren om hen te helpen hun huizen efficiënter te isoleren.

Meten van warmte met thermometers

De eerste thermometers, die eeuwen geleden werden uitgevonden, hadden alcohol, omhuld met glas, om de luchttemperatuur te meten. Kwik vervangt alcohol omdat het expandeert en zich snel samentrekt als reactie op temperatuur. Tegenwoordig meten digitale thermometers, die schermen en nummerweergaven gebruiken om de temperatuur te communiceren, warmte in verschillende situaties.

Medische thermometers kunnen lichaamswarmte meten. Het meest voorkomende type medische thermometer gaat in het oor en blijft daar totdat de thermometer een meting geeft. Deze thermometers meten de infrarode energie in de buurt van het trommelvlies van een persoon. In tegenstelling tot een thermograaf krijgt u echter geen beeld. In plaats daarvan wordt de temperatuur weergegeven als cijfers op een klein scherm.

Vleesthermometers, die worden gebruikt om de temperatuur van bereidingsvlees te meten, bevatten ovenveilige componenten die bestand zijn tegen hoge temperaturen. Een stroom van elektriciteit stroomt door de metalen punt van een vleesthermometer, terwijl een microchip de stroom bijhoudt. Hoe meer de metalen punt opwarmt, des te moeilijker het is om de stroom te laten stromen. De microchip houdt deze veranderingen in de huidige weerstand bij en zet die informatie om in een leesbare temperatuur.

Warmte meten met caloriemeters

De meeste verpakte voedingsmiddelen die in Amerikaanse winkels worden verkocht, moeten de calorieën van het eten vermelden op hun voedingsetiketten. Calorieën zijn eenheden warmte. Eén calorie beschrijft de hoeveelheid warmte die nodig is om 1 liter water te verhogen met 1 graad Celsius. Als u de hoeveelheid calorieën in voedsel wilt bepalen, kunt u een instrument gebruiken dat een calorimeter wordt genoemd.

Eerst plaatst u ongeveer 1 gram voedsel in een verzegelde metalen container, die zich in de calorimeter bevindt. Je vult de rest van de calorimeter met water en sluit deze. Het voedsel in de metalen container ontsteekt via een katoenen draad, die uit de calorimeter steekt. Het brandende voedsel in de metalen container verwarmt het water eromheen. De calorimeter meet deze verandering in watertemperatuur. Door te meten hoeveel de watertemperatuur stijgt, kan de calorimeter de calorieën bepalen die in het voedsel aanwezig zijn.