История термометра

ИСТОРИЯ ТЕРМОМЕТРА

На  заре развития науки как таковой  ученые судили о температуре тела по непосредственному ощущению. И  деления тех шкал были весьма приблизительны: горячо, тепло, холодно. Точность таких  шкал была весьма невелика. И длилось  это довольно продолжительное время – до тех самых пор, пока однажды Галилео Галилей в 1597 году взял стеклянную трубку с припаянным к ней небольшим стеклянным шариком, немного подогрел шарик, и открытый конец трубки поместил в сосуд с водой.

 
 
Мы  подогреваем шарик 1, воздух в нем  расширяется от нагрева и через  трубку 2 выходит в атмосферу (не весь, конечно). В результате помещения  трубки с подогретым шариком в сосуд с водой получается конструкция, которую мы видим на рисунке. Что происходит потом? Воздух в шарике остывает до температуры окружающего воздуха и при этом сжимается. А вода что делает? Правильно! Под действием атмосферного давления вода из сосуда 3 поднимается по трубке 2 на некоторую высоту h. Эта конструкция позволяла Галилео судить о степени нагретости тела: горячее, теплое или холодное оно. У этого прибора – термоскопa – есть один существенный недостаток: его показания зависят от атмосферного давления. Таким образом, Галилей, сам того не зная, положил начало термометрии.

В таком виде галилеевский термоскоп  просуществовал до 1657 года. В этом самом  году флорентийские ученые немного  усовершенствовали термоскоп –  они добавили к нему шкалу из бусин и откачали из шарика воздух. В галилеевском термоскопе всего две температуры: высокая и низкая, а у флорентийцев их много: три с половиной бусины, пять бусин и т.п. Таким образом, термоскоп стал значительно точнее и просуществовал в таком виде почти полвека.

 
 
Примерно  в 1700 году флорентийский термоскоп  взяли, да перевернули, налив в трубку с шариком подкрашенный спирт, а сосуд выкинули за ненадобностью. Это было новое слово в науке и технике – прибор перестал зависеть от атмосферного давления. Получившийся прибор и есть термометр – т.е. 1700 год мы можем считать годом рождения привычного нам термометра! Правда, тут же появилась проблема в согласовании шкал термометров. Каких только "постоянных" точек не брали для шкал и как только их не градуировали.

В 1714 году голландский ученый Фаренгейт сделал себе термометр сам, и сам же придумал шкалу к нему. Он взял стеклянную трубку с шариком на одном конце, налил туда ртути, откачал из нее воздух и запаял. Далее он поместил свое детище в смесь льда и поваренной соли (самое холодное, но еще жидкое вещество того времени) и обозначил высоту столбика ртути за 0 градусов. Потом он поместил свой термометр в тающий лед (обычный, без соли) и надписал 32 градуса на шкале. Следующей точкой у Фаренгейта была температура человеческого тела – 96 градусов (это число, оказывается, прекрасно делится на 32). Температура кипения воды получилась у него равной 212 градусам. В Англии и США до сих пор используют эту шкалу.

 
 
В 1730 году французский физик Р. Реомюр предложил спиртовой термометр  с постоянными точками таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R). По его шкале один градус был равен 1/80 разности температур кипения воды и таяния льда (то есть градус Реомюра равен 5/4 градуса Цельсия). 

Примерно  в это же время шведский астроном Андерс Цельсий использовал ртутный  термометр Фаренгейта с собственной  шкалой, где температура кипения  воды была принята за 0 градусов, а таяния льда – за 100 градусов. Когда его спросили об этой странности его шкалы, Цельсий с улыбкой парировал: "У нас в Швеции довольно прохладно, и для избежания отрицательных температур я и изобрел данную шкалу". А перевернули шкалу Цельсия его же соотечественники: ботаник Карл Линней и астроном М. Штремер. Вот этот "перевернутый" термометр и получил широкое распространение! 

В 1848 году с произволом в выборе нуля отсчета температуры на шкалах термометров  было покончено английским физиком  Вильямом Томсоном (Лордом Кельвином), доказавшим существование абсолютного нуля температур. Произведенные лордом расчеты дали цифру –273,15°С, а обозначил он эту температуру, как и положено, за 0 градусов.

Вот так и появился на свет привычный  нам термометр.