A kosarad üres

Vásárlás

Darab: 0

Összesen: 0,00

0

Hőmérők

Hőmérők

A hőmérséklet mérésére különböző hőmérőket használhatunk.

Fizika

Címkék

hőmérő, hőmérséklet, hőmérséklet-változás, hőtágulás, Celsius, Fahrenheit, infravörös, infravörös sugárzás, hősugárzás, gázhőmérő, fémhőmérő, bimetál, termosztát, elektromos áram, ellenállás, feszültség, hőtan, fizikai tulajdonság, térfogat, térfogati hőtágulás, gáz, elektromosság, fizika

Kapcsolódó extrák

Jelenetek

Hőmérők típusai

  • távhőmérő
  • hőtáguláson alapuló hőmérők
  • folyadékhőmérő
  • bimetál hőmérő
  • gázhőmérő
  • elektromos hőmérő

A hőmérő műszerek egyike sem közvetlenül a hőmérsékletet méri, hanem az anyagnak valamilyen hőmérséklettől függő tulajdonságát. A hőmérőknek három alapvető típusa van.

Az egyik működése az anyagok hőtágulásán alapszik, vagyis azon a jelenségen, hogy a hőmérséklet növekedésével az anyag térfogata megnő, a megnövekedés mértékéből következtetni lehet a hőmérsékletre.

A második típus az anyagok elektromos tulajdonságainak hőmérséklettől való függését használja ki. Ezeket elektromos hőmérőknek nevezzük.

A távhőmérők működése azon alapszik, hogy a meleg testek elektromágneses sugárzást bocsátanak ki, amelynek összetétele függ a hőmérséklettől. Ez teszi lehetővé, hogy a megfelelő eszközzel érintkezés nélkül is lehet hőmérsékletet mérni nagyobb távolságból is.

Bimetál hőmérő

A hőmérséklet növekedésével az anyagot alkotó részecskék gyorsabban mozognak, ezért az általuk kitöltött tér nagysága, azaz az anyag térfogata megnő. Ez a legtöbb légnemű, a folyékony és a szilárd halmazállapotú anyagra igaz, a víz kivételével, amely 0 és 4 C° közötti hőmérsékleten éppen ellentétesen viselkedik.

A hőtáguláson alapuló hőmérők ezt a jelenséget használják ki.

A folyadékhőmérőkben a folyadékot úgy kell megválasztani, hogy az a kívánt méréshatárok között ne fagyjon meg és ne forrjon fel. Legtöbbször alkoholt vagy higanyt érdemes használni erre a célra, de a higanyt manapság nem engedélyezik a világ sok országában, mert ha eltörik a hőmérő, a higany gőze kiszabadul és egészségkárosodást okozhat.

Gázhőmérőket főleg alacsony hőmérsékletek mérésére alkalmaznak a gázok alacsony fagyáspontja miatt.

A fémhőmérők kevésbé alkalmasak pontos mérésre, viszont a szilárd anyagban akkora erők ébrednek a hőtágulás miatt, hogy az ilyen hőmérők kapcsolók működtetésére is használhatók.

Ilyen például a bimetál hőmérő, amely két két különböző anyagú fémlap összehegesztésével készül. Az eltérő hőtágulási tulajdonságokkal rendelkező, de összehegesztett fémlapok a hőmérséklet-változás hatására elgörbülnek és villanykapcsolókat hozhatnak működésbe. Ilyenek voltak régen a lépcsőházi világítást kapcsoló időzítők, a villanyvasalók hőszabályzói, vagy az autókban a hűtővíz hőfokának szabályzásáért felelős termosztátok.

Gázhőmérő

Folyadékhőmérő

Elektromos hőmérő

Az elektromos hőmérők pontos mérésekre is alkalmasak, ráadásul kis méretük miatt kevésbé befolyásolják a mérendő anyag hőmérsékletét.

Az elektromos hőmérőknek három típusát különböztetjük meg: ellenállás-hőmérő, termisztor és termoelem.

Az ellenállás-hőmérő azt a jelenséget használja ki, hogy a fémek ellenállása függ a hőmérséklettől, általában a hőmérséklettel együtt növekszik. Az ellenállást nagyon pontosan lehet mérni, így a hőmérsékletre is nagy pontossággal lehet következtetni.
A termisztorok annyiban különböznek a fém ellenállás-hőmérőktől, hogy anyaguk félvezető, ami miatt ellenállásuk hőmérséklet-érzékenysége sokkal nagyobb.
A termoelem két különböző anyagú, összehegesztettl vagy összecsavart fémdrótból áll. A két fém találkozási felületén minden esetben elektromos feszültség jön létre. Ennek oka, hogy a különböző fémekben a vegyértékelektronok energiaszintje eltérő, ezért a magasabb energiaszinten lévő elektronok egy része átszivárog a másik fémre, amíg be nem áll az energiaegyensúly, ez elektromos feszültséget okoz.
A kialakult feszültség hőmérsékletfüggő, ezért ennek mérésével következtetni lehet a hőmérsékletre. A méréshatár nagyobb, mint a termisztorok esetében.

Távhőmérő

A pirométer és az infrahőmérő távolról is tudnak hőmérsékletet mérni.

Jól használhatóak nehezen hozzáférhető tárgyak esetén, vagy olvadt fémek esetén, amikor minden más hőmérő megolvadna, vagy akkor, amikor az épületeken keresünk olyan pontokat, ahol szökik a meleg.

A távmérést az teszi lehetővé, hogy a testek a hőmérsékletükre jellemző összetételű és intenzitású elektromágneses sugárzást bocsátanak ki.

Ennek a sugárzásnak a legjelentősebb része a láthatatlan infravörös tartományba esik, de tapasztalhatjuk, hogy a 600 Celsius foknál melegebb, izzó testek már látható fényt is kibocsátanak.
A távhőmérő egy optikai egységből, egy érzékelő egységből, és egy jelfeldolgozó egységből áll. Gyakran kiegészítik lézeres célzóberendezéssel is a távhőmérőket, hogy a felhasználó pontosan tudhassa, melyik felületdarab hőmérsékletét méri.

A távhőmérők egy része a beeső sugárzás intenzitását méri, ami a céltárgytól való távolság ismeretében alkalmas arra, hogy segítségével következtessünk a hőmérsékletre. Vigyázni kell arra, hogy a mérőműszer optikájának látóterét teljesen kitöltse a céltárgy, mert ha nem, akkor alacsonyabb hőmérsékletet mutat.

Más távhőmérők nem a sugárzás intenzitását mérik, hanem a hullámhossz-összetételét, mert az csak a hőmérsékletre jellemző, míg az intenzitás függ a meleg felület nagyságától és a mérőműszertől mért távolságától is.
Minél melegebb egy test, annál alacsonyabb hullámhosszon a legintenzívebb sugárzás. Mivel a test színe torzítja a kibocsátott sugárzást, és más körülmények is zavarók lehetnek, például a poros levegő, ezért ez a mérési módszer nem mindig pontos.

Narráció

A hőmérő műszerek egyike sem közvetlenül a hőmérsékletet méri, hanem az anyagnak valamilyen hőmérséklettől függő tulajdonságát. A hőmérőknek három alapvető típusa van. A távhőmérők, a hőtáguláson alapuló hőmérők és az elektromos hőmérők.

A hőmérséklet növekedésével az anyagot alkotó részecskék gyorsabban mozognak, ezért az általuk kitöltött tér nagysága, azaz az anyag térfogata megnő. A hőtáguláson alapuló hőmérők ezt a jelenséget használják ki.

A folyadékhőmérőkben a folyadékot úgy kell megválasztani, hogy a kívánt méréshatárok között ne fagyjon meg és ne forrjon fel. Legtöbbször alkoholt használnak erre a célra.

A gázok is változtatják a térfogatukat, ha a hőmérsékletük változik, tehát a gázok is alkalmasak a hőmérséklet mérésére. A gázhőmérők nagyon alacsony hőmérsékletek mérésére is használhatók a gázok alacsony fagyáspontja miatt.

A fémhőmérők kevésbé alkalmasak pontos mérésre, viszont a szilárd anyagban akkora erők ébrednek a hőtágulás miatt, hogy kapcsolók ki- és bekapcsolására is használhatók. Ilyen például a bimetál hőmérő, amely két különböző anyagú fémlapból készül. Az eltérő hőtágulási tulajdonságokkal rendelkező, de összehegesztett fémlapok a hőmérséklet-változás hatására elgörbülnek és például hőmérséklet szabályzó kapcsolókat hozhatnak működésbe.

Az elektromos hőmérők pontos mérésekre is alkalmasak, ráadásul kis méretük miatt kevésbé befolyásolják a mérendő anyag hőmérsékletét. Az elektromos hőmérőknek három típusát különböztetjük meg: ellenállás-hőmérő, termisztor és termoelem.

Az ellenállás-hőmérők azt a jelenséget használják ki, hogy a fémek ellenállása függ a hőmérséklettől, általában a hőmérséklettel együtt növekszik. Az ellenállást nagyon pontosan lehet mérni, így a hőmérsékletre is nagy pontossággal lehet következtetni.

A pirométer és az infrahőmérő távolról is tudnak hőmérsékletet mérni. Jól használhatóak nehezen hozzáférhető tárgyak esetén, vagy olvadt fémek esetén, amikor minden más hőmérő megolvadna, vagy akkor, amikor az épületeken keresünk olyan pontokat, ahol szökik a meleg. A távmérést az teszi lehetővé, hogy a testek a hőmérsékletükre jellemző összetételű és intenzitású elektromágneses sugárzást bocsátanak ki. Ennek a sugárzásnak a legjelentősebb része a láthatatlan infravörös tartományba esik.

Kapcsolódó extrák

Galileo Galilei műhelye

Galileo Galilei nagyszerű ismeretekkel gazdagította a fizika és a csillagászat tudományát.

Hidak hőtágulása

A hidak fémszerkezetének hossza a hőmérséklet függvényében változik.

Olvadás és fagyás

A vízmolekulák között a fagyás során hidrogénkötések alakulnak ki, és kristályos szerkezet jön létre.

Halmazállapot-változások

A gáz, folyékony és szilárd halmazállapotok közötti átmenet a halmazállapot-változás.

Hogyan működik a hajszárító?

Az animáció bemutatja a hajszárító felépítését és működésének fizikai magyarázatát.

Párolgás-forrás

Mi játszódik le a folyadékban a forrás és a párolgás során? Mitől függ a folyadék forráspontja?

Ideális gázok pVT-diagramja

Az ideális gázok nyomása, térfogata és hőmérséklete közötti kapcsolatot az egyesített gáztörvény adja meg.

Hogyan működik a gőzölős vasaló?

Az animáció segítségével megismerhetjük a gőzölős vasaló szerkezetét és működését.

Hogyan működik a hűtőgép?

Az animáció segítségével megismerhetjük a hűtőgép szerkezetét és működését.

Hogyan működik a légkondicionáló?

A légkondicionáló berendezés a belső térből hőt von el, amit a külső térben ad le.

Hőlégballon

Olyan speciális léggömb, melynél a töltőgáz a felmelegített levegő.

Meteorológiai eszközök (középfok)

Az animáció bemutatja a légköri jelenségek vizsgálatát szolgáló eszközöket.

Kosárba helyezve!