Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe werkt een thermeter?

Een thermometer werkt door een fysieke eigenschap te meten die verandert met temperatuur. Hier is een uitsplitsing van de meest voorkomende typen:

1. Vloeistof-in-glas thermometers:

* hoe het werkt: Deze thermometers bevatten een vloeistof (meestal kwik of alcohol) die zich uitbreidt naarmate het warmer wordt en contracteert als deze afkoelt. De vloeistof wordt verzegeld in een glazen buis met een schaal die erop is gemarkeerd. Naarmate de vloeistof uitsteekt, stijgt deze op de buis, wat de temperatuur aangeeft.

* waarom het werkt: Vloeistoffen hebben een eigenschap genaamd thermische expansie , wat betekent dat ze in volume (grootte) veranderen wanneer hun temperatuur verandert. Deze volumeverandering is recht evenredig met de temperatuurverandering, waardoor we de uitbreiding van de vloeistof kunnen gebruiken om de temperatuur te meten.

2. Digitale thermometers:

* hoe het werkt: Digitale thermometers bevatten een thermistor (een temperatuurgevoelige weerstand). Wanneer de thermistor opwarmt, verandert de elektrische weerstand ervan. De thermometer meet deze verandering in weerstand en converteert deze naar een temperatuurlezing, waardoor deze op een digitaal scherm wordt weergegeven.

* waarom het werkt: Thermistoren zijn gemaakt van materialen waarvan de elektrische weerstand aanzienlijk verandert met de temperatuur. Deze verandering in weerstand kan nauwkeurig worden gemeten en gerelateerd aan de temperatuurverandering.

3. Infrarood thermometers (oor- of voorhoofd thermometers):

* hoe het werkt: Deze thermometers meten de infraroodstraling die door een object wordt uitgezonden. De hoeveelheid infraroodstraling is afhankelijk van de temperatuur van het object.

* waarom het werkt: Alle objecten met een temperatuur boven absolute nul emit infraroodstraling. De intensiteit van deze straling neemt toe met de temperatuur. Infraroodthermometers meet deze intensiteit en converteren deze naar een temperatuurlezing.

4. Thermokoppels:

* hoe het werkt: Thermokoppels bestaan ​​uit twee verschillende metalen draden die aan één uiteinde zijn samengevoegd. Wanneer de kruising wordt verwarmd, wordt een spanning gegenereerd. Deze spanning is evenredig met het temperatuurverschil tussen de kruising en het andere uiteinde van de draden.

* waarom het werkt: Verschillende metalen hebben verschillende elektrische eigenschappen. Dit verschil zorgt ervoor dat een spanning wordt gegenereerd wanneer de kruising van twee ongelijksoortige metalen wordt verwarmd. Deze spanning is recht evenredig met het temperatuurverschil, waardoor het thermokoppel de temperatuur kan meten.

Samenvattend werken thermometers door het meten van een fysieke eigenschap (volume, elektrische weerstand, infraroodstraling of spanning) die voorspelbaar verandert met temperatuur. Deze verandering wordt vervolgens omgezet in een temperatuurlezing.