Termometre

Termometre, (Antik Yunanca'dan: thermos sıcaklık ve métron ölçü; eski dilde: mizanül-harâre) sıcaklığı ölçmek için kullanılan alet.

Meteorolojide Celsius, Fahrenheit veya Kelvin gibi değişik ölçekler termometrelerde kullanılmaktadır. Gündelik kullanımdaki termometrelerin çoğu, değişen sıcaklık karşısında sıvıların hacim değiştirmesi mantığına dayanır. Bu cinsten en fazla kullanılan termometreler civalı termometrelerdir. Sıcaklığın çok düşük olduğu yerlerde ise donma sıcaklığı daha düşük olan alkollü termometreler tercih edilir.Termometreler,sıcaklık ölçmede kullanılır.

Yapısı

En sık rastlananı cıvalı termometredir. Bu çok küçük kesite sahip ve üst ucu kapalı bir tüpten ibarettir. Alt ucundaysa içinde cıva bulunan küresel veya silindirik bir hazne bulunur. Isıtılmasıyla, civa genişler ve tüpte yükselir. Tüpün kesitinin küçük olmasından dolayı az bir hacim büyümesinde cıvanın yükselmesi oldukça fazladır.

Termometre iki sabit nokta arasında kalibre edilir. Bunlar suyun donma noktasıyla kaynama noktasıdır. Normal atmosfer basıncında (760 mm cıva basıncı) bu iki nokta arasındaki mesafe Celsius termometresinde 100 eşit parçaya bölünür. Bunların her biri bir Centigrad'ı (1°C) gösterir. Fahrenheit ölçüsündeyse bu 180 eşit parçaya bölünür. Bunların her biriyse Fahrenheit'i (1°F) gösterir. Bu ölçümde, suyun donma ve kaynama noktası sırayla 32°F ve 212°F olarak belirlenir. Réaumur ölçümündeyse bu noktalar 0°R ve 80°R olarak isimlendirilir. Ara da 80 parçaya bölünür. Cıva -39°C'de donduğu için çok düşük sıcaklıkların ölçümü için uygun değildir. Bu tür olanlar donma noktası düşük olan renkli alkolle doldurulmuştur. Ulaşılabilecek en düşük sıcaklık mutlak sıfır olup, -273,16°C'dir. Mutlak sıfırdan başlayan bir ölçü de Kelvin'dir, yani -273,16°C = 0K'dır.

Termometre Çeşitleri

Isınınca genleşmeleri sıcaklıkla orantılı olan katı, sıvı, gaz maddelerden çeşitli termometreler yapılmıştır. Çok yaygın olarak kullanılan sıvılı ve metal termometrelerdir.

Sıvılı Termometreler:

Sıvılı termometrelerde genleşmeleri büyüyen ve sıcaklıkla orantılı olan sıvılar kullanılır. İnce cam boru içindeki sıvı; cıva ise cıvalı termometre, alkol ise alkollü termometre adını alır.

Cıva -39 santigrat derecede donar, 357 santigrat derecede kaynar. Cıvalı termometreler ile –39 santigrat derece ile 357 santigrat derece arasındaki sıcaklıkları ölçebiliriz. Çok soğuk kış günlerinde bu termometreler kullanılmaz. Bunu yerine donma sıcaklığı daha düşük olan alkollü termometreler kullanılır. Çünkü alkol yaklaşık olarak-115 santigrat derecede donar. Bu termometreleri kutuplarda kullanmak mümkündür. Ancak kılcal boru içindeki sıvının iyi görülebilmesi için kırmızı, mavi, sarı vb. renkli boya maddeleri ile boyanması gerekir. Sıvılı termometreler kullanıldıkları yerlere göre çeşitli isimler alırlar. Duvar termometresi, laboratuar termometresi ve hasta termometresi gibi.

Hasta Termometresi:

Cıvalı bir termometredir. Vücut sıcaklığını ölçmede kullanılır. 35 santigrat derece ile 42 santigrat derece arasındaki sıcaklıkları 1/10 incelikle ölçer. Bu termometrelerin haznesi ile kılcal borunu birleştiği yerde bir boğum bulunur. Vücut sıcaklığı ölçüldükten sonra termometre sapından tutularak sallanır. Neden? Yeni bir ölçmeye hazır olan termometre ağız içi ya da koltuk altına konularak vücut sıcaklığı ölçülür.

Metal Termometre:

Cıvalı ve alkollü termometreler ile ölçülemeyen sıcaklık derecelerini ölçmek için metal termometreler kullanılır. Metal termometreler ile 1600 santigrat dereceye kadar olan yüksek sıcaklıklar ölçülebilir. Fabrika ve fırınlar kullanıldığı yerlerdir.

TERMOMETRENİN YAPILIŞI ;

1 – Yapılacak Projenin Adı:

Basit bir Gazlı Termometrenin Yapılması ve Çalışması

2 – Malzeme :

Bir deney tüpü veya ilaç tüpü,

1 – 2 mm çaplı ince,

Tüp boyutunda cam boru,

Mantar tıpa.

3 – Yapılışı:

Tüp içerisinde 4 – 5 cm renkli su konur.

İnce boru üzerinde kağıt şerit veya bölmeli karton yapıştırılır.

İnce boru mantar arasından geçirilir.

Tüpe yerleştirilir.

Bu havalı veya gazlı bir termometredir.

Derecelemek için mantara kadar buza batırılır.

3 – 5 dakika beklenir, renkli sıvının ince boruda geldiği yere (0° C) yazılır.

Sonra tüp su buharına 3 – 5 dakika tutulur, renkli suyun geldiği yere (100° C) yazılır.

Bu sıcaklık böyle bir termometre için çok olabilir.

Bu nedenle buhar yerine sıcaklığı 25° C – 30° C olan suya diğer bir termometre ile birlikte daldırılır.

Diğer termometreden okunan rakam, yapılan tüp termometreye de yazılır.

Diğer termometre 30 rakamını göstermiş ise 0° C ile bu rakam arası 30 eşit bölmeye ayrılır

Bir kağıt veya kartona çizilerek ince boru üzerine yapıştırılır.

4 – Çalışması ve Bilgi:

Bütün cisimler ısı ile genişler ve hacimlerini artırırlar. Soğuma ile de büzülür ve hacimlerini küçültürler. Termometreler çoğunlukla metallerin ve sıvıların sıcaklıkla orantılı olarak genleşmelerinden yararlanılarak yapılır. AB arasındaki hava ısınma ile genleşir. Tüpteki su yüzeyine basınç yapar. Bu basınç, renkli sıvıyı ince boruda yükseltir veya tam tersi hava soğursa, tüpteki hava da büzülür su yüzeyine basıncı azalır ve ince borudaki renkli su seviyesi düşer, termometre küçük rakamlar gösterir. Burada havanın (gazın) genleşme ve büzülme miktarları sıcaklıkla orantılıdır.

Termometre
(Keşifler ve Buluşlar)

Sıcaklık ölçmeğe yarayan Alet. Yunanca «thermos», ı«ı ve «metron», ölçü’den.
Termometreler ince cam borudan yapılır. Borunun alt ucu şişkincedir, buraya alkol ya da civa doldurulur. Üzerinde derece çizgileri bulunan ince uzun kısmın içindeki hava boşaltılır, sonra ağzı kapatılır. Böylece ısı arttığı zaman tüpün içindeki sıvı genleşir ve yavaş yavaş yükselir.
CELCİUS DERECELERİ
İsveçli fizikçi Anders Celcius (1701-1744), termometrenin derecelenmesinde «yüzlük» bir sistem önerdi; bugün birçok Avrupa ülkesinde ve Türkiye’de bu sistem kullanılmaktadır. Celcius, önce civalı termometre üzerinde iki nokta saptadı: buzun ergime noktasını 0, kaynama noktasını 100 olarak işaretledi. Sonra 0 ile 100 arasını 99 eşit parçaya böldü; bunlara Celcius dereceleri dendi. Daha sonra yazıcı termometre (sıcaklık değişimlerini otomatik olarak bir kâğıda kaydeder) ile maksimumlu ve minimumlu termometre (belli bir zaman aralığında en düşük ve en yüksek sıcaklıkları kaydeder) yapıldı.
CİVALI VE İSPİRTOLU TERMOMETRELER
Her zaman karşılaşılan sıcaklıkları ölçmek için yeterli olan civalı ve ispirtolu termometrelerin ölçme alanı çok dar ve sınırlıdır. Daha düşük sıcaklıkları ölçmek için tolüen ve pentan gibi değişik sıvılar kullanılır. Yüksek sıcaklıklar gazlı termometrelerle ölçülür. Çok incelik isteyen sıcaklık ölçümlerinde, laboratuvarlarda elektrik dirençli termometreler ve termoelektrik termometreler kullanılır.
AZOTLU TERMOMETRE
Azotlu termometre ile l 600 dereceye kadar olan sıcaklıklar ölçülebilir. Bunun üstündeki sıcaklıkları ölçmek için pirometrelerden yararlanılır. Bu âletin, sıcaklığı ölçülecek cisme değmesine gerek yoktur, yalnızca cismin ışımasını ölçmesi yeterlidir.
TERMOSTAT
Termostat, kapalı bir ortamda termometrenin verilerine dayanarak sıcaklığı sabit tutan bir âlettir. Üzerinde, istenilen sıcaklığı elde etmek için ayarlanabilen bir düğmesi vardır; bir ısıtma aygıtına elektrikle bağlanan termostat,, aygıtın verdiği sıcaklığı arttırmağa ya da azaltmağa yarar.
FAHRENHEİT’İN ESERİ
XVI. yy.da ısı, içi hava dolu bir balonla ölçülüyordu. Ancak atmosfer basıncındaki değişiklikler nedeniyle bunun verdiği bilgi yanlış oluyordu. XVII. yy.da Floransa’da ilk ispirtolu termometre yapıldı. 1721′de Alman fizikçisi Fahrenheit, civalı termometreyi gerçekleştirdi. Bugün Anglo-Saksonların kullandığı termometre derecesi onun adını taşır. Bu termometrede 32°F, buzun ergime noktasını; 212°F ise, suyun kaynama noktasını gösterir.
Meteorolojide Celsius, Fahrenheit veya Kelvin gibi değişik ölçekler termometrelerde kullanılmaktadır. Termometreler, değişen sıcaklık karşısında sıvıların hacim değiştirmesi mantığına dayanır. En fazla kullanılan termometreler civalı termometrelerdir. Sıcaklığın çok düşük olduğu yerlerde ise donma sıcaklığı daha düşük olan alkollü termometreler tercih edilir.
Yapısı
En sık rastlananı cıvalı termometredir. Bu çok küçük kesite sahip ve üst ucu kapalı bir tüpten ibarettir. Alt ucundaysa içinde cıva bulunan küresel veya silindirik bir hazne bulunur. Isıtılmasıyla, civa genişler ve tüpte yükselir. Tüpün kesitinin küçük olmasından dolayı az bir hacim büyümesinde cıvanın yükselmesi oldukça fazladır. Termometre iki sabit nokta arasında kalibre edilir. Bunlar suyun donma noktasıyla kaynama noktasıdır. Normal atmosfer basıncında (760 mm cıva basıncı) bu iki nokta arasındaki mesafe Celsius termometresinde 100 eşit parçaya bölünür. Bunların her biri bir Centigrad’ı (1°C) gösterir. Fahrenheit ölçüsündeyse bu 180 eşit parçaya bölünür. Bunların her biriyse Fahrenheit’i (1°F) gösterir. Bu ölçümde, suyun donma ve kaynama noktası sırayla 32°F ve 212°F olarak belirlenir. Réaumur ölçümündeyse bu noktalar 0°R ve 80°R olarak isimlendirilir. Ara da 80 parçaya bölünür. Cıva -39°C’de donduğu için çok düşük sıcaklıkların ölçümü için uygun değildir. Bu tür olanlar donma noktası düşük olan renkli alkolle doldurulmuştur. Ulaşılabilecek en düşük sıcaklık mutlak sıfır olup, -273,16°C’dir. Mutlak sıfırdan başlayan bir ölçü de Kelvin’dir, yani -273,16°C = 0°K’dır.