Inimesed on pidanud mõõtma füüsiliste kehade ja vedelike temperatuuri juba tsiviliseeritud ühiskonna arengu algusest peale. Termomeetrite loomise ajalugu algab mitu sajandit tagasi. Uurime, millised olid esimesed selleks otstarbeks mõeldud seadmed? Kes termomeetri skaala välja töötas? Millal leiutati esimene termomeeter?
Esimene termomeeter
Kaasaegse termomeetri eelkäija on üsna primitiivne seade, mida tuntakse termobaroskoopina. Selle kategooria termomeetrite loomise ajalugu viib meid tagasi kaugesse 1597. aastasse. Just sel ajal viis kuulus teadlane Galileo Galilei läbi oma katsed, mille eesmärk oli töötada välja seade vedeliku temperatuuri mõõtmiseks.
Esimene termomeeter ei olnud muud kui konstruktsioon, mida kujutas õhuke klaastoru, mille keskele oli suletud väike kuul. Mõõtmiste ajal kuumutati termobaroskoobi alumist osa. Seejärel asetati toru vette. Mõne minuti pärast õhkustruktuur jahutati, mis tõi kaasa rõhu ja palli liikumise vähenemise.
Kahjuks ei õnnestunud teadlasel seadet lõplikult vormistada. See ei leidnud kunagi oma praktilist rakendust. Termomeetri skaalat polnud. Seetõttu oli seadme abil võimatu määrata ümbritseva ruumi või vedelike temperatuuri täpseid numbrilisi näitajaid. Ainus, milleks selline termomeeter sobivaks osutus, oli teatud aine kuumenemise määramine.
Galileo termobaroskoopi täiustamine
Teromeetrite loomise ajalugu ei lõppenud Galileo asjatute katsetega välja pakkuda praktiline seade. Aastal 1657, 60 aastat pärast leiutaja esimest katset ja viga, jätkas tema tööd Firenze teadlaste rühm. Neil õnnestus kõrvaldada termobaroskoobi peamised puudused, eriti lisada seadmesse gradatsiooniskaala. Veelgi enam, Firenze teadlased lõid suletud klaastorus vaakumi, mis välistas saadud mõõtmistulemuste sõltuvuse atmosfäärirõhust.
Hiljem täiustati seda seadet ka. Vesi selles asendati veinipiiritusega. Seega hakkas termobaroskoop töötama vedeliku paisumise põhimõttel, kui ümbritseva temperatuur muutub.
Santorio termomeeter
1626. aastal lõi Padova linnast pärit itaalia teadlane Santorio, kes töötas kohalikus ülikoolis professorina, termomeetrist oma versiooni. Tema abiga sai võimalikuks inimkeha temperatuuri mõõtmine. Seade pole aga praktilist rakendust leidnud,sest see oli äärmiselt tülikas. Seade oli nii muljetavaldava suurusega, et mõõtmiseks tuli see õue viia.
Mis oli Santorio termomeeter? Seade valmistati palli kujul, mis oli ühendatud mähise pikliku toruga. Viimase pinnal leidus skaala jaotusi. Toru vaba ots täideti värvainet sisaldava vedela ainega. Kui toru asetati kuumutatud ainesse, saavutas värviline sisekeskkond skaalal ühe või teise väärtuse.
Ühe mõõteskaala leiutamine
Teromeetrite loomise ajalugu hõlmab mitte ainult katseid töötada välja tõhus termomeetri konstruktsioon, vaid ka tööd objektiivse mõõteskaala loomisel. Üks edukamaid katseid selles valdkonnas oli saksa füüsiku Gabriel Fahrenheiti edu. Just tema otsustas 1723. aastal asendada tolleaegsete termomeetrite kolvis oleva piirituse elavhõbedaga.
Teadlaste skaala põhines kolme võrdluspunkti olemasolul:
- esimene vastas null veetemperatuurile;
- skaala teine punkt vastas 32 kraadile;
- kolmas – võrdne vee keemistemperatuuriga.
Rootsi füüsik, meteoroloog ja astronoom Anders Celsius parandas lõpuks termomeetri skaalat. 1742. aastal otsustas ta katsete käigus termomeetri skaala jagada 100 võrdseks intervalliks. Ülemine indikaator vastas jää sulamistemperatuurile ja alumine vee keemistemperatuurile. Celsiuse skaalat kasutatakse termomeetrites tänapäevani.päeval. Tänapäeval on see aga paigaldatud tagurpidi mõõteriistadesse. Seega vastab ülemine arv 100o nüüd vee keemistemperatuurile ja alumine väärtus on 0o.
19. sajandi keskel pakkus oma versiooni mõõteskaalast välja inglise füüsik William Thomson, kes on laiemale publikule tuntud lord Kelvinina. Ta valis mõõtmiste lähtepunktiks temperatuuri, mis oli võrdne -273oС. Just see indikaator välistab igasuguse liikumise füüsiliste objektide molekulides. Kuid sellisel skaalal põhinevad seadmed on leidnud rakendust ainult teadusringkondades.
Kaasaegsete termomeetrite tüübid ja seadmed
Lihtsaim termomeetri tüüp on tavaline klaasist termomeeter, mis on nüüd saadaval igas kodus. Sellised seadmed on aga järk-järgult saamas minevikku. Kuna seadme kolvi täitmine mürgise elavhõbedaga ei ole kodus kasutamiseks kuigi ohutu lahendus.
Praegu hakatakse elavhõbedatermomeetrite alternatiivina järk-järgult kasutama digitaalseid seadmeid. Viimased mõõdavad ümbritseva õhu temperatuuri sisseehitatud elektroonilise anduri abil.
Mis puudutab uusimaid leiutisi, siis need on infrapunatermomeetrid ja ühekordsed termoribad. Sellised seadmed pole aga veel laialdast rakendust leidnud.
Kokkuvõtteks
Nii saime teada, kes leiutas termomeetri ja mis tüüpi seadmeidsellest kategooriast on täna kasutajatele saadaval. Lõpetuseks tahaksin märkida, et selle otstarbega seadmed on tänapäeva inimese jaoks eriti olulised. Termomeeter mitte ainult ei võimalda kiiresti määrata kehatemperatuuri, vaid võimaldab ka teada saada, kui soe või külm väljas on. Ahju paigaldatud termomeeter aitab hoida optimaalset küpsetustemperatuuri ning samalaadne seade külmikus aitab kontrollida toidu säilitamise kvaliteeti.
