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Termometro
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- Strumento che permette di
misurare variazioni di
temperatura in un corpo o un ambiente. I
termometri sono basati sul fatto che certe grandezze fisiche
(volume, resistenza elettrica, indice di rifrazione, ecc.)
variano con la temperatura e che è possibile determinare una
relazione tra la temperatura e la grandezza variabile, di modo
che a ciascun valore di quest'ultima corrisponda un valore ben
determinato della temperatura. In diversi tipi di termometri
differiscono per scale di temperatura per le quali sono tarati,
per la proprietà termometrica sfruttata, per la sostanza
termometrica usata. Tipi speciali di termometri sono il
calorimetro, usato in chimica per misurare il calore di
combustione, e il
pirometro, impiegato in metallurgia.
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Tipi di termometro
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- Termometri a liquido
- I termometri a liquido sono
costituiti da un bulbo pieno di un liquido (mercurio, alcol,
toluene, ecc.) che sbocca in un lungo vaso capillare dotato di
una scala graduata: la dilatazione o la diminuzione di volume
del liquido lo fanno risalire o scendere nel capillare
permettendo la lettura dei livelli sulla scala graduata.
Consentono la misurazione di temperature tra i -180°C e i
650°C, con una precisione che va dal millesimo grado nei
termometri da laboratorio per crioscopia al mezzo grado nei
termometri industriali. Nei termometri a dilatazione di liquido
sono molto usati i termometri a massima, che registrano la
temperatura massima di un corpo: tipici i termometri a mercurio
per misurare la febbre, nei quali una strozzatura nella cannula
impedisce al mercurio di refluire. In meteorologia sono usati i
termometri a minima e massima, in genere combinati a mercurio e
alcol, che registrano le temperature minime e massime raggiunte
in un certo periodo di tempo.
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- Termometri a gas
- I termometri a variazione di
pressione misurano le variazioni di pressione indotte dalle
variazioni di temperatura in un gas (idrogeno, elio o azoto) o
in un liquido, contenuti in un bulbo a tenuta, collegato
mediante un capillare con un manometro, su cui è graduata la
scala termometrica. I termometri a gas misurano temperature tra
i -270°C (prossime allo zero assoluto) e +1700°C, con una
precisione di circa l'1%.
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- Termometri bimetalli
- I termometri bimetalli sono
costituiti da due strisce di due metalli con diverso
coefficiente di dilatazione saldate insieme in forma i spirale o
elica: la diversa dilatazione dei metalli al variare della
temperatura provoca un allungamento o un accorciamento del
sistema, collegato ad un indice rotante su una scala graduata.
Misurano temperature da -50°C e +500°C, con una precisione
massima di mezzo grado.
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- Termometri elettrici a
resistenza
- I termometri elettrici a
resistenza sfruttano il fenomeno per cui la resistività
elettrica dei conduttori metallici varia con la temperatura. Nei
termometri a resistenza più usati si utilizza una resistenza
costituita da un filo di platino puro con diametro dell'ordine
del decimo di millimetro, avvolto in un cilindretto di mica e
richiuso in una guaina. Il filo di platino costituisce un ramo
di ponte di Wheatstone il cui galvanometro permette di misurare
variazioni di resistenza corrispondenti a misure di temperature
comprese tra -250°C e 1100°C. Per misurazioni di alta
precisione, l'intervallo di temperatura utilizzabile va da
-180°C a +660°C.
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Scale termometriche
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- La scala per misurare delle
temperature più comunemente impiegata, anche nei lavori
scientifici, è la scala centigrada Celsius, elaborata nel
1742 dall'astronomo svedese A. Celsius. La scala Celsius ha
alla sua base la variazione di temperatura tra il punto di
congelamento e il punto di ebollizione dell'acqua: il primo
viene assunto come 0°C, il secondo come 100°C, mentre il
grado centigrado (°C) è la centesima parte dell'intervallo
tra le due temperature. Le temperature al di sotto del punto
di congelamento dell'acqua sono definite con un grado
negativo. La scala Kelvin, elaborata nel 1848 dal fisico
britannico
William Thomson (Lord Kelvin), parte dal concetto
di zero assoluto, cioè la temperatura più bassa ipotizzabile
in via teorica sulla base delle leggi della termodinamica. Lo
zero assoluto corrisponde a -273,16°C. I gradi della scala
Kelvin (K) misurano intervalli uguali a quelli dei gradi
Celsius. Per convertire le temperature da una scala all'altra
valgono le equivalenze: K = °C+273 e °C = K-273
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http://it.wikipedia.org/wiki/Termometro
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