Mióta használunk hőmérőt?

Aitken, betegség, Fahrenheit, folyadékkristály, Galilei, higany, hőmérő, hőmérséklet, inga, láz, Santorius

Hőmérőt a hétköznapi életben kétféle célra használunk: a környezetünk, valamint a saját testünk hőmérsékletének mérésére. A hőmérőket hosszú ideig a hőre arányos térfogatváltozással reagáló, folyékony higannyal készítették, ám ennek mérgező volta miatt 2009 óta az EU-ban és az USA-ban is másféle anyagokra váltottak. És bár a higany csaknem két évszázadon át meghatározó szereplő volt a hőmérők történetében, a jelenléte végül mégis csupán egy közjátékot jelent, hiszen sem a kezdetekkor, sem a továbbiakban nem jelenik meg, legalább is ott, ahol közvetlen kapcsolatba kerülhet az emberi szervezettel.

Mit is mérünk pontosan?

A hőmérővel egy adott hőállapotot mérünk meg úgy, hogy ezt számokban kifejezett fizikai mennyiségekkel jellemezzük. Ha két, egymással kapcsolatba kerülő test – például üveg és jégdarab – hőmérséklete (hőfoka) különbözik, a fizika törvényei szerint hőátadás indul meg közöttük. Ez pedig addig tart, amíg mindkettő azonos hőmérsékletű nem lesz.

Az anyagok fizikai tulajdonságai (például a színük, a térfogatuk vagy az elektromos vezetésük) megváltoznak a hőmérséklet változásai során, és ez az a tulajdonságuk, amely lehetővé teszi, hogy folyadékos hőmérőket használjunk. A higany mellett alkoholt is alkalmaztak a hőmérőkhöz, mert mindkét anyag megbízható módon tágul ki a hő emelkedésének hatására.

A 18-dik századtól használt higanyos hőmérőn a tapasztalatok alapján piros pötty jelzi, hogy honnan kell súlyosabb betegségre gyanakodnunk. Az itt látható, 39 C-fok fölötti láz már elég nagy bajt jelez. Ilyen esetben mindenképp orvost kell hívni.

Kinek jutott eszébe először a lázmérés fontossága?

Bár azzal az orvosok kezdettől tisztában voltak, hogy az emberi test hőmérsékletének megugrása, vagyis a láz a betegség jele, de hogy általában mi mindent jelez a testünk hőmérséklete, sokáig nem volt egyértelmű. Elsőként egy olasz orvos, a Santorius néven is emlegetett Santorio Santorio (1561-1636) foglalkozott alaposabban is ezzel a kérdéssel. Ő arra a következtetésre jutott, hogy ha pontos képet akar kapni a betegségek természetéről, akkor bizony sok mindent meg kéne tudni mérni ehhez.

Ebben segítségére volt, hogy a korszakban egyébként is a tudományok középpontjába kerültek a fizikai mérések, s különösen az inga eszköze, amely lehetővé tette, hogy az egyes jelenségek lezajlásához pontos mércéje is legyen. A pulzus méréséhez például az orvosok már ingát használhattak. Santorius munkáját különösen segítette, hogy a kor legnagyobb csillagászával, Galileivel is barátságban állt.

Galilei elsőként foglalkozott a hőmérő gondolatával, és sikerült is egy termoszkópot készítenie, amellyel a meleg levegő tágulását tudta kimutatni és megmérni. Emellett a kor filozófiája is a tapasztalást és az érzékelést tartotta a legfontosabbnak. Santorius maga is azt vallotta, hogy elsősorban az érzékeinknek és a tapasztalatainknak kell hinni, azután erre kell alapozni az érveléseinket, és csak ezután kell figyelni arra is, hogy mit mondtak minderről mindazok, akiket eddig mérvadóknak fogadtunk el.

Galilei kortársa, Santorius az orvosi tapasztalatai alapján jutott el a hőmérő fontosságának gondolatáig.

Ami a tapasztalatokat illeti, abból pedig épp eleget lehetett beszerezni akkoriban, különösen a nagy járványok időszakában. Így végül ő volt az, aki Galilei példája nyomán szintén bátran belevágott az addig szokatlan kísérletekbe, és 1625-ben összerakta az első olyan hőmérőt, amellyel bizonyítani tudta, hogy az emberi test hőmérséklete szokványos körülmények között éjjel-nappal lényegében azonos: 36,5 C-fok körüli hőmérsékletű.

Az általa megszerkesztett hőmérő egy hosszú és keskeny csőből állt, amelyet egy üveggolyó zárt le. A cső másik végén, a golyó és a levegőréteg alatt víz volt. A páciensnek a szájába kellett vennie (más esetben a kezében alaposan meg kellett ráznia) az üveggolyót, amely ezáltal hamar fölmelegedett, a hőjét átadta a levegőnek, amely ettől kitágult, és a tágulása mértékében kiszorította az alul lévő vizet.A kiszorulás mértékét pedig egy skálával meg lehetett mérni, amivel Santorius le tudta olvasni az emberi test hőmérsékletét.

Viszonyítási pontként a hó és a gyertyaláng hőmérsékletét használta. Később a víz olvadáspontja és fagyáspontja adja majd a hőmérők mérőskáláinak alapját. Az eszköznek az volt a hátránya, hogy mivel a csövet nem zárta le hermetikusan, a rendszer a légköri nyomásra is érzékeny volt, tehát nem adott pontos képet. Arra azonban alkalmas volt, hogy a lázas beteg viszonylagos állapotait jelezze.

Ezt a szobahőmérőt Galilei szerkesztette. Azon alapult, hogy hő hatására megváltozik a  folyadék hőmérséklete, ahogyan a folyadékban úszó tárgyak relatív sűrűsége is megváltozik. Ezért, Archimédész törvénye alapján vagy lesüllyednek, vagy felúsznak a közeg tetejére. A hőmérsékletet a színes golyókon függő plombákról lehet leolvasni. És bár biztosan nem ez volt a legpontosabb hőmérő, de valószínűleg annál kellemesebb és szórakoztatóbb volt a leolvasása… (Forrás: Wikipedia)

Santorius után egy brit tudós, W. Aitken volt az, aki rájött, hogy a láz méréséhez a higany a legalkalmasabb anyag. 1863-64 között megkonstruálta azt a lázmérőt, amely azután az évezred végéig szinte minden háztartásban ott volt. A higany ebben a szerkezetben egy kis üvegtartályban van, amelyből keskeny cső vezet ki. A cső mellett rovátkák jelzik a fokokat.

Fontos elem, hogy a tartályt és a csövet egy erős szűkület választja el: ez akadályozza meg, hogy a hőhatás során kitáguló higany visszafolyjon a tartályba, és ezzel megnehezítse a leolvasást. A mérés végeztével erős rázással lehet visszajuttatni a higanyt a tartályba, úgy, hogy csak egy kis szakaszon „lógjon ki” belőle. A következő, még pontosabb hőmérőt azután a neves német fizikus, G. Fahrenheit készítette el 1714-ben.

Hányféle hőmérőt használnak még?

A higanyos hőmérő mellett még sokféle ilyen eszköz létezik. Így például a folyadékkristályos hőmérők azon alapulnak, hogy az ún. koleszterikus folyadékkristályok színe a hőmérséklettől függően megváltozik. Melegítésre az anyagok színe a teljes látható színtartományban, a vöröstől az ibolyáig változhat. A mérési tartománya 1-2 °C-tól kb. 20 °C-ig terjed, a mérés pontossága néhány tized fok.

De használnak hőérzékeny festékeket is, amelyek szintén a színük változásával mutatják meg a hőmérséklet-változásokat. Az erősen mérgező ezüst-higany jodid vagy a réz-higany jodid is ilyen festék. Az ezekkel megtöltött eszközöket nagy felületek, például gépek hőmérsékleti szempontból kritikus területeire szokták ráhelyezni.

Laboratóriumokban, a kisebb felületek méréséhez gázhőmérőket is alkalmaznak, mert mind az állandó térfogatú gáz nyomásának ill. térfogatának változása egyformán alkalmas a hőmérséklet mérésére, különösen a nagyon hideg anyagoknál. A héliumos gázhőmérőkkel például egészen – 270 °C-ig mérhetünk.

A fémrudas hőmérőket más néven lineáris (vonalas) hőmérőknek is hívják, mert ezek egy fém lineáris hőtágulását használják fel. A mérőrudat közel zéró (nulla) hőtágulású anyagból készítik, és az észlelhető különbséget maga a tartó nyúlása fejezi ki.

Léteznek még bimetál hőmérők is, amelyek különböző mértékben táguló, összehegesztett fémszalagok meggörbülését használják ki.

Az élelmiszeriparban pedig infravörös sugárral működő hőmérőt használnak, amelynek nagy előnye, hogy a méréshez nincs szükség közvetlen kapcsolatra a mért anyaggal, tehát nem kell kibontani a méréshez az árut.

Az emberi test hőmérsékletének mérésére ma már kizárólag digitális hőmérőt használunk, amelyek nem tartalmaznak higanyt, hanem fémek hőtágulási reakciói alapján jelzik ki számokkal, hogy mennyi a hőmérsékletünk, és így akkor sem jelentenek veszélyt ránk nézve, ha netán elromlanak. Ilyenkor még mindig ott van a pulzusunk, amelynek alapján legalább nagyjából meg tudjuk mondani, hogy mekkora a baj, amíg be nem szerzünk egy megbízható mérőeszközt.

Lévai Júlia

 

Ez a cikk eredetileg 2006-ban jelent meg a mimicsoda.hu oldalon.

 




Címkék:

1917-es szocialista forradalom  A kis herceg  Ady Endre  Aiszóposz  Aitken  Albert de Mun  Ammut  Anaximandrosz  Angol Park  Antarktisz  Antoine de Saint-Exupéry  Anubisz  Apollón  Arisztotelész  Arkhimédész  Artemisz  Asszír Birodalom  Aszklépion  Aszklépiosz  Atlanti-óceán  Augustus  Ausztrália  Babits Mihály  Baradla-barlang  Belgium  Benedek-rend  Besztercebánya  Biblia  Biblioteca Joanina  Bornemisza Anna  Budapest  Budapesti Vidám Park  Carl Friedrich Gauss  Charles Babbage  Charles de Gaulle  Chicago  Churchill  Claude Chappe  Curiosity  Cynara  Danaé  Dante  Dante Alighieri  Dionüszosz  Dzsingisz kán  Dávid király  Edward Jenner  Egri csillagok  Emese  Erzsébet királyné  Esterházy Miklós Móric  Esterházy Péter  Fahrenheit  Fehérlófia  Fekete István  Ferenc József  Ferenc pápa  Fiume  Formózusz pápa  Fourier-transzformáció  Franciaország  Fribourgi Unió  Föld  Földközi-tenger  Fővárosi Állat- és Növénykert  Galilei  Galénosz  Geomancia  Guinness rekordok  Hans Christian Andersen  Hedy Lamarr  Hippokratész  Hitler  Homo sapiens  Héber Biblia  Héra  Hérodotosz  I. Erzsébet  India    Jackie Cochran  Jahve  James Prescott Joule  Japán  Jean de La Fontaine  John D. O’Sullivan  Julius Caesar  Justh-párt  János vitéz  Jézus  József Attila  Kaffka Margit  Kheirón  Királyok Völgye  Kivonulás könyve  Kolumbusz Kristóf  Koppenhága  Korónisz  Kosztolányi Dezső  Kréta  Kyatice-kultúra  Károlyi Mihály  Kígyótartó  Kína  LOGICO  La Trappe  Las Vegas  Lazarro Spallanzani  Lazzaretto Vecchio  Liège  Louis Pasteur  Lucifer  Lukács László  Lyme-kór  Léda  Mafra-palota  Magyar Madártani és Természetvédelmi Egyesület  Magyar Természettudományi Múzeum  Marco Polo  Margit-sziget  Margitsziget  Marokkó  Mars  Medúsza  Melbourne  Mesekönyvek  Mexikó  Mezopotámia  Mi MICSODA  Milánó  Mithridatész  Monte Cristo grófja  Munkás Szent József  Mária  Mária Terézia  Mária csillaga  Márton kenyere  Mátyás király  Mózes  Nagy Konstantin  Nagy Sándor  Nagy-korallzátony  Napóleon  Nelson altengernagy  Nivelles  Nobel-díj  Normandia  Normandiai partraszállás  Notre-Dame  Nursiai szent Benedek  Nyugat folyóirat  Nyulak szigete  Olimposz  Oroszország  Országház  Pallasz Athéné  Pegazus  Perszeusz  Perzsia  Pesti Állatkert  Petőfi Sándor  Plinius  Pompeius Magnus  Popham-kód  Porete-i Margit  Portugália  Poszeidón  Párizs  Pégaszosz  Rijeka  Robert Owen  Roosevelt  Róma  Római Birodalom  Santorius  Sinanshao  Sixtus-kápolna  Skócia  Stephen Hawking  Szent Heléna  Szent Margit  Szent Márk székesegyház  Szent Patrik  Szent-Györgyi Albert  Szerb Antal  Szicília  Szociáldemokrata Párt  Szogdia  Széchenyi István  Thesszaloniké  Tiberius császár  Tisza István  VII. István pápa  Vatikán  Velence  Velencei Köztársaság  Verona  Vosztok-tó  Vurstli  Városliget  Vénusz légycsapója  Werbőczy István  Wilhelm Emmanuel Ketteler  XIII. Leó pápa  XV. Lajos  Xántus János  Zeusz  anemométer  antibiotikum  archea  articsóka  autofágia  autó  axolotl  baktérium  barlangok  barlangrajz  beginák  beginázs  betegség  biológia  bozóttűz  buddhizmus  béka  békakirály  békamentők  békák  búvárkodás  cidrimókus  cineol  ciszterciták  citoplazma  corona  csapdaállítók  császármetszés  császárság  csütörtök  cégér  céhek  címer  delej  denevér  diadém  dob  drón  dórok  echolokáció  egyensúly  egyiptom  egyszarvú  ektoparazita  emlős  epekő  eretnek  etimológia  etruszkok  eukaliptusz  fasírt  fejdísz  fejlesztés  fekete lyuk  feketehimlő  felvilágosodás  feng-shui  finommotorika  fogkő  foglalkoztató  folyadékkristály  frank  fáraó  félelem  füst  füstjelzés  füstölgő  gabona  galea  gallok  griffmadár  gyerekjáték  gyufásdoboz  gyárak  gyógyszer  gyógyszertár  gyógyítás  gyöngy  gyöngyhalászat  gót  gőzhajó  hableány  hadművelet  hajmosás  hajógyártás  hajózás  halál  halálbüntetés  hangsebesség  hatalom  higany  himnusz  hiszti  hullazsinat  hullámvasút  humanizmus  háború  hóhér  húsevő nyövények  hőmérséklet  hőmérő  ikozaéder  illat  immunitás  indiánok  inga  interjú  internet  ipari forradalom  iránytű  iskolakezdés  iskolaérettség  istenek  jel  jelhordozó  jelrendszer  járvány  játék  kakas  kalauzhajó  kalogathia  kalóz  kalózlevél  kalózállam  kamelaukion  kamikáze  kancsókák  kapitalizmus  karantén  kardigán  karmosbéka  karthauziak  katapult  kausia  kavicsok  kereskedelem  kereszténység  keszonbetegség  királynévíz  klímaváltozás  koala  kolera  komló  koncepciós per  kopoltyú  korall  korona  koronavírus  koszorú  kullancs  kálvinizmus  készségfejlesztő  kétszikűek  kétéltűek  kígyó  kínai nagy fal  kínaiak  kódrendszer  kórház  kölni  könyvtár  kötéltánc  közegészségügy  kőzetek  lazarett  lincselés  lizoszóma  lovasfutár  lárva  látás  láz  lázfa  légiposta  légzés  lövedékvető  lúg  magasság  magnetoszféra  magnetosztrikció  malária  mandula  manna  mannatövis  mannazuzmó  manufaktura  marcipán  masszázs  matchbox  mechanikus szerkezet  mese  mesék  metamorfózis  meteorológia  mikrobiológia  mimivírus  mirtuszfélék  misztikus lények  mitokrondrium  munkások  mutualizmus  mágnes  mágnesesség  mágnesség  május  május 1  második világháború  méhlepény  méreg  narentinok  narvál  neandervölgyi  nimfa  nyál  népmesék  népvándorlás  olimpia  olvasás  organellum  oxigénfelvétel  parfüm  paróka  pedagógus  permafroszt  pestis  pilóta  placenta  postakocsi  pszichológus  pápaság  pékség  rajz  rekamié  repülés  repülőgép  repülőtér  retina  robot  rádiócsillagászat  rák  rákgyógyszer  régészet  rózsaolaj  sajt  sampon  sejtek  sellő  selyemút  sisakkorona  sport  szakszervezetek  szalamandrafélék  szanatórium  szappan  szavak  szem  szemafor  személynevek  szendvics  szerzetes  szerzetesrendek  szocializmus  szogdok  sztrájk  szász  szélkakas  szélzsák  szülés  sör  tamariszkusz  tanulójáték  teaút  tenger  terhesség  terhességi teszt  terroristák  teszt  tesztelés  thrákok  tirrének  tisztálkodás  tobzoska  torpedó  trappista sajt  trappisták  turul  tájoló  távíró  törökfürdő  tükörtávíró  tüntetés  tőzsde  tűz  ultrahang  unikornis  utópista szocializmus  vakcina  vakság  vasút  vegyszer  vesekő  veszteglőház  veszélyeztetett fajok  vidra  vidámpark  vikingek  világháború  virágállat  vizelet  vonatrablás  védőoltás  vérvörös csütörtök  vírus  víz  vörös nemeskorall  vörösfenyő  wifi  zászló  Álmos  Északi-sark  Óbudai Hajógyár  Ószövetség  Ótestamentum  állatkert  általános választójog  átalakulás  éhínség  élesztősejtek  élőhely  élősködők  ízeltlábúak  óceán  ókor  ókori Egyiptom  ókori Görögország  öngyilkos merénylők  úthálózat  ősbaktérium