Como foi a evolução dos termômetros atraves do tempo?

Question

Minha professora de Fisica mandou os alunos realizar um trabalho sobre isso, infelismente nao achei nada sobre isso se alguem puder me ajudar, ficarei grata

(OBS. desculpe os erros de acentuao me teclado ta com problemas)

Answer 1

UM BREVE HISTÓRICO DA EVOLUÇÃO DOS TERMÔMETROS


A necessidade de se controlar e medir a temperatura resultou no aperfeiçoamento de técnicas que possuem essa finalidade. A medida da temperatura desempenha um papel importante nas indústrias, nos laboratórios e em nossas próprias casas.
Visando a construção de termômetros de fácil manuseio, resistentes , precisos e que reproduzem por longo tempo os resultados vem sendo aperfeiçoadas as técnicas usadas no estabelecimento de escalas termométricas e na construção de termômetros.
O primeiro termômetro de que se tem notícia foi construído por Galileu em 1592. O aparelho consistia em um bulbo de vidro com uma massa de ar no interior, terminando por um tubo fino, cuja extremidade era introduzida em recipiente contendo água colorida. A água colorida subia no tubo até o sistema entrar em equilíbrio. O aparelho construído permitia comparar as temperaturas dos objetos colocados em contato com o bulbo. Quanto maior a temperatura do objeto menor seria a coluna de água no tubo de vidro. Como esse aparelho só permitia a comparação entre as temperaturas é denominado termoscópio de Galileu.
O primeiro termômetro líquido foi construído por Jean Rey, um médico francês, em 1637. Nesse termômetro as variações eram indicadas de maneira semelhante aos termômetros atuais, porém com a extremidade superior aberta.
Alguns anos mais tarde Fernando II desejando medir temperaturas inferiores ao ponto de solidificação da água construiu um termômetro utilizando como variável a dilatação do álcool, porque este congela a uma temperatura mais baixa que a água. Para evitar a evaporação do álcool Fernando II fechou a parte superior do termômetro, construindo assim, um termômetro igual ao que utilizamos na atualidade.
O Duque Fernando II contribui para o desenvolvimento da termometria fundando uma Academia especializada em construção de termômetros. Foi nesta que foram construídos os primeiros termômetros de mercúrio.
Hoje temos os mais variados tipos de termômetros empregando as mais variadas substâncias termométricas sendo sua escolha ou não de uso condicionado a variáveis como, entre outros, limites máximos e mínimos de temperatura, grau de precisão pretendido, rapidez de leitura e custo do mesmo.

O termômetro digital.

Este indicador de temperatura pode servir de termômetro, mas um pouco grosseiro.
O circuito é complexo, pois tem muitos componentes, entre os quais 2 circuitos integrados e uma resistência de coeficiente de temperatura positivo (PTC). Além disso, necessita de 2 fontes de alimentação, uma de + 5 V e outra de + 12 V. Por isto, destina-se a pessoas já com alguma prática de montagens.

Funcionamento

Se a resistência PTC tiver um invólucro, retirá-lo para que o corpo da resistência fique visível.
Após ligar as alimentações, aproximar da resistência PTC a chama de um fósforo ou de um isqueiro e observar os LEDs.
Após a construção do circuito, determinou-se a escala dos termômetro a partir de dois pontos fíxos conhecidos de temperatura. Ponto tripolo da água e ponto de ebulição.

Answer 2

A história da medição da temperatura é um pouco obscura. Os registros históricos situam a primeira tentativa d estabelecer uma "escala de temperaturas" no século II a.C., altura em q Galeno – médico grego – teria sugerido q as sensações de "quente" e "frio" fossem medidas c/ base em uma escala c/ 4 divisões numeradas acima e abaixo d um pto neutro; p/ tal escala termométrica, atribuiu a temperatura d "4 graus de calor" à água fervente, a temperatura d "4 graus d frio" ao gelo e a temperatura "neutra" à mistura d qt iguais daquelas duas substâncias. Cerca d 1300 anos + tarde, um outro "físico" (designação então dada aos médicos), Harme d Berna, criou uma escala d temperaturas baseada nas latitudes terrestres, atribuindo "4 graus d frio" aos pólos e "4 graus d calor" ao equador. De acordo c/ essa escala, seria possível estabelecer a mistura ideal d drogas a ministrar, d acordo c/ o local da Terra em q o paciente c encontrasse.
A invenção do termoscópio, termômetro cujo princípio físico era a expansão do ar tem um papel importante no desenvolvimento da termologia. Talvez as primeiras medições d temperatura c/ alguma precisão, d q c tem conhecimento, tenham sido realizadas por Galileu Galilei em 1592. Sua "escala" estava dividida em "graus d calor", segundo seus registros. Não c deve considerar esta menção como absoluta, pois Sanctorius Santori da Capodistria (1561-1636), Cornelius van Drebbell (1572-1634), Robert Fludd (1574–1637), Giambalista Porta (1538–1615), dentre outros estudiosos, também são apontados como idealizadores do primeiro protótipo daquilo q c chama hoje de termômetro. Porta, em 1606, descreveu em detalhes o termoscópio. Este instrumento consiste de um bulbo contendo um tubo longo c/ um extremo mergulhado em um líquido (água, álcool - posteriormente o vinho passou a ser mto utilizado). Um pouco do ar no tubo era expulso antes d c colocar o líquido. Isto fazia c/ q este subisse no tubo. Qdo o ar restante no tubo e no bulbo era aquecido ou esfriado, o nível do líquido no tubo variava, refletindo a mudança na temperatura do ar. Uma escala no tubo permitia q a medida quantitativa dessas flutuações fosse feita. Um grave defeito deste aparelho é sua sensibilidade à variação da pressão atmosférica no local onde ele c encontrava, pois era um instrumento aberto ao meio exterior. Além disso, o líquido (sensor termométrico) evaporava-se c/ o tempo, tornando as leituras ainda + inexatas e não reprodutíveis.
Giovan F. Sagredó (1571-1620), em 1615, descreveu um modelo munido d escala graduada e d mistura refrigerante d neve e sal. van Helmont (1577-1644), em sua obra póstuma Ortus Medicinale (1648), descreveu um outro modelo, tb propriamente transição entre o termoscópio e o termômetro. Robert Boyle (1627-1691) propôs o pto d fusão do gelo como ponto fixo.
O desenvolvimento seguinte teve lugar em Florença, na chamada Academia Dei Cimento (1657–1667). O líquido d enchimento era preferencialmente o álcool, por c dilatar + q o mercúrio, tb aparentemente testado. A descrição dos termômetros feitos mostra q o formato era idêntico aos d hj. Eram fechados (ao contrário dos termoscópios), mas o ar interior não era expulso antes da selagem do tubo, o q impedia a dilatação uniforme do líquido. Porém, ao selar o tubo, a influência da pressão atmosférica sobre a medida desaparecia. Esse aspecto foi um avanço importante na evolução do instrumento. Aparentemente, os ptos fixos eram as temperaturas do inverno e verão florentinos.
Em 1688, Joachin Dalence (1640-1707) foi o primeiro a afirmar q eram precisos 2 pontos fixos p/ se determinar uma escala. C/ base no termômetro a álcool, estabeleceu como ptos fixos o ponto d fusão do gelo e o da manteiga! Em 1694, Renaldini (1615–1698) trocou o ponto d fusão desta pelo d ebulição da água, já q Robert Hooke (1635-1703) demonstrara antes q, durante a fusão do gelo e a ebulição da água, a temperatura c mantinha constante. A grande dificuldade neste aspecto era o emprego d toda sorte d misturas refrigerantes (água + gelo, gelo + sal d cozinha, gelo + cinzas, gelo + carvão, neve + álcool etílico, neve ou gelo em fusão...) e d vários sensores d temperatura (afora o álcool e o mercúrio, tem-se referência ao uso d alcatrão, óleo de linhaça e azeite d oliva). Assim, parece claro q determinar a "temperatura" d um corpo naquele tempo dependia do modo d cada um construir seu instrumento.
Durante a década de 1660, Robert Hooke estabeleceu os primeiros princípios d comparação entre termômetros d diferentes construções, evitando assim a necessidade d construir réplicas exatas d cada modelo. Em sua escala, um grau correspondia a uma variação equivalente a 0,2% do volume do líquido termométrico contido no instrumento. Por isso, apenas um pto fixo era necessário, tendo escolhido a temperatura de fusão do gelo.
Em 1702, o astrônomo Ole Roemer (1644-1710), utilizando 2 pontos fixos em sua escala (fusão do gelo e ebulição da água), deu início à criação d escalas termométricas q c assemelham às q c conhecem hj em dia, e à construção d termômetros muito próximos aos modelos atuais.
No século XVIII: a profusão das escalas termométricas
c deu c/ o uso sistemático de termômetros. Teve-se um início bastante difícil. Face a problemas culturais, d comunicação, guerras, diferentes interpretações do fenômeno da temperatura e diferentes maneiras d construir o instrumento, uma enorme quantidade d escalas termométricas foram propostas ao longo do século XVIII, situação q dificultava enormemente a comparação d resultados obtidos em um país e outro. Há referência a 27 escalas em uso na Europa em 1778! Três delas difundiram-se no meio científico, sendo bastante usadas ao longo dos séculos XIX e XX.
A escala Réaumur (ºR), do francês René-Antoine F. d Réaumur (1683-1757) – em 1730, apresentou uma escala termométrica baseada na expansão térmica do álcool. Os ptos fixos eram o ponto de congelamento da água (0 ºR), e o pto d ebulição desta (80 ºR). Esta escala fez mto sucesso na França e nos países sob sua influência cultural, sendo bastante usada até o início do século XX.
A escala Fahrenheit (ºF), devida ao alemão Daniel G. Fahrenheit (1686-1736) – após contatos mantidos c/ Roemer, Fahrenheit desenvolveu um termômetro d mercúrio (1714) d uso prático (menor tamanho), adotando tb a prática d ferver o tubo p/ expulsar o ar do interior antes do fechamento do mesmo. Além disso, desenvolveu um método p/ limpar o mercúrio, d forma q não aderisse ao tubo d vidro. Na época, os termômetros feitos c/ álcool tornavam difícil medir altas temperaturas pq o pto d ebulição do líquido é muito baixo (78,3 ºC). Os cientistas costumavam misturar água p/ compensar esse problema, mas a dilatação do material não era uniforme. Isso impedia q a escala do termômetro tivesse subdivisões pequenas. Essa era a grande vantagem do mercúrio sobre o álcool. Outra grande contribuição foi a criação d uma escala, utilizada até hj nos países anglo-saxões, onde a temperatura d fusão do gelo à pressão d uma atmosfera tá a 32 °F (0 °C) e a d ebulição, a 212 °F (100 °C). P/ criar os ptos fixos d temperatura d sua escala, arbitrou a temperatura d uma mistura d água, gelo e sal (cloreto de amônio) como o ponto baixo (0 ºF) e a temperatura do corpo humano como o ponto alto (100 ºF). O espaço entre os pontos foi dividido em 100 divisões. As pesquisas d Fahrenheit c/ termômetros confirmaram q cada líquido possuia um pto d ebulição fixo e tb q o pto d ebulição varia c/ a pressão. O modelo d termômetro d Fahrenheit revolucionou o sistema d medidas termométricas, devido à sua precisão e reprodutibilidade. Antes de 1714, nenhuma escala era universalmente aceita. A escala d Fahrenheit ganhou popularidade, principalmente devido à reprodutibilidade e à qualidade d construção dos termômetros por ele produzidos.
A escala Celsius (°C) é devida ao sueco Anders Celsius (1701-1744). Em 1742, publicou um artigo nos Anais da Academia Sueca d Ciências intitulado "Observações em 2 persistentes escalas em um termômetro", q deu origem à sua escala termométrica. Usou o pto d ebulição da água em uma extremidade (0 grau) e o d congelamento na outra (100 graus). A inversão da escala tal como c usa hj é motivo d controvérsias, mas talvez isso c deva a outro sueco, o médico Carl von Linné ou Carolus Linnaeus (1707-1778), q convenceu um fabricante d instrumentos científicos, Daniel Ekström (1711-1760), d q a inversão era + conveniente p/ seu trabalho.
Cabe salientar q, naquela época, a escala sempre c iniciava do zero, diferindo apenas sobre a posição desse zero segundo a mistura refrigerante usada. Ao q parece, buscava-se trabalhar c/ misturas refrigerantes as + frias possíveis para aí se estabelecer o seu "zero". Em 1794, definiu-se q o grau termométrico seria a centésima parte da distância entre as marcas correspondentes ao pto d fusão do gelo e ao pto d ebulição da água. Surgia assim a escala centígrada, a outra denominação da escala Celsius (até 1948, quando a IX Conferência Internacional d Pesos e Medidas mudou o nome p/ grau Celsius).