Bạn đã bao giờ tự hỏi về nhiệt kế phòng thí nghiệm là gì và chức năng của nó? Hôm nay, tôi sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về dụng cụ quan trọng này trong các phòng thí nghiệm. Chúng ta hãy cùng hoccungthukhoa.vn tìm hiểu chi tiết hơn trong bài viết dưới đây.
1. Nhiệt kế phòng thí nghiệm là gì?
1.1. Lịch sử hình thành của nhiệt kế
– Nhiệt kế phòng thí nghiệm là thiết bị đầu tiên trong lịch sử được sử dụng để đo đạc nhiệt độ chính xác, và nhiệt kế thủy ngân của Daniel Fahrenheit là một trong số đó. Nhiệt kế này sử dụng chất lỏng là thủy ngân thay vì hỗn hợp rượu và nước.
Bạn đang xem: Nhiệt Kế Phòng Thí Nghiệm Là Gì Và Ứng Dụng Trực Tiếp Của Nó
– Các loại nhiệt kế trước đó không thể giữ được nhiệt độ đo sau khi được di chuyển đến một vị trí có nhiệt độ khác.
+ Để xác định nhiệt độ của một chất lỏng nóng, người sử dụng phải đặt nhiệt kế trong chất lỏng và chờ cho đến khi nhiệt kế đọc xong nhiệt độ.
+ Nếu nhiệt kế được rút ra khỏi chất lỏng nóng, nhiệt độ trên nhiệt kế sẽ thay đổi ngay lập tức để phản ánh nhiệt độ của môi trường mới (thường là nhiệt độ không khí).
– Nhiệt kế phòng thí nghiệm có khả năng giữ giá trị nhiệt độ cao nhất hoặc thấp nhất cho đến khi được thiết lập lại thủ công bằng cách lắc nhẹ nhiệt kế để đưa giá trị đo về mức 0 độ hoặc đến mức nhiệt độ cao hoặc thấp hơn nhiều.
– Theo tôi được biết, có rất nhiều nhà sản xuất nhiệt kế phòng thí nghiệm, và dự kiến giá trị của thị trường này sẽ đạt 1.5 tỷ USD vào năm 2025. Ngày càng có nhiều công nghệ tiên tiến được áp dụng vào việc cải tiến nhiệt kế phòng thí nghiệm, vì vậy người dùng hiện có nhiều sự lựa chọn cho thiết bị này. Trong tương lai, dự kiến sẽ có sự phát triển tiếp tục trong công nghệ nhiệt kế, nâng cao độ chính xác và tính năng của chúng.
2. Các đặc điểm của nhiệt kế phòng thí nghiệm
– Mỗi nhiệt kế phòng thí nghiệm bao gồm hai thành phần quan trọng:
+ Cảm biến nhiệt độ như bóng đèn trong nhiệt kế thủy ngân hoặc cảm biến nhiệt kế hồng ngoại. Nhiệt kế hồng ngoại còn được gọi là pyrometer.
+ Phương tiện chuyển đổi sự thay đổi nhiệt độ thành giá trị số như thang đo có thể nhìn thấy gắn trên nhiệt kế thủy ngân hoặc màn hình kỹ thuật số trên nhiệt kế hồng ngoại.
– Thang đo nhiệt độ quốc tế chính thức bắt đầu từ 0.65 K (-272.5 ° C; 458.5 ° F) và kéo dài đến khoảng 1.58 K (1.085 ° C; 1.985 ° F).
– Đơn vị đo nhiệt độ của nhiệt kế là độ Fahrenheit (ký hiệu ° F) và độ Celsius (ký hiệu ° C).
– Ngày nay, nhiệt kế sử dụng công nghệ điện tử với màn hình kỹ thuật số hoặc được kết nối với máy tính. Việc sử dụng nhiệt kế điện tử cho phép ghi nhớ nhiệt độ tại một thời điểm cụ thể.
Nhiệt kế điện tử thường được lắp đặt trên các bảng đồng hồ treo tường như Lịch Vạn niên, trong các thiết bị đo nhanh y tế, v.v. Trong trường hợp này, cảm biến sử dụng là cảm biến bán dẫn, chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số thông qua một bộ chuyển đổi ADC và hiển thị dưới dạng con số.
3. Vật liệu chế tạo nhiệt kế và tiêu chuẩn
3.1. Tiêu chuẩn vật liệu chế tạo
– Việc chọn vật liệu chế tạo nhiệt kế trong phòng thí nghiệm dựa trên mối quan hệ giữa áp suất, thể tích và nhiệt độ của vật liệu mục tiêu để đo đạc. Điều này đảm bảo rằng vật liệu được chọn đáp ứng các tiêu chí sau:
Xem thêm : Khái Niệm Momen Quán Tính & Momen Quán Tính Ảnh Hưởng Bởi Những Yếu Tố Gì?
+ Có khả năng nhanh chóng truyền nhiệt và làm mát, có nghĩa là vật liệu phải có khả năng đàn hồi hoặc co giãn một cách nhanh chóng khi có sự thay đổi nhiệt độ. Một số vật liệu không có khả năng này sẽ mất thời gian để phân bố nhiệt độ và thể tích của chúng khi có sự thay đổi.
+ Vật liệu phải có khả năng được sưởi và làm mát một cách không hạn chế. Điều này có nghĩa là vật liệu có thể liên tục nung hoặc làm nguội bằng cách tăng hoặc giảm nhiệt như nhau mà sau mỗi lần thay đổi như vậy, nó vẫn trở về áp suất, thể tích và nhiệt độ ban đầu. Vật liệu nhựa không đáp ứng được yêu cầu này.
+ Hệ thống hàng nhiệt phải được thiết kế đơn giản và dễ dàng thao tác.
3.2. Quy trình hiệu chuẩn nhiệt kế
– Nhiệt kế có thể được hiệu chuẩn bằng cách so sánh chúng với các nhiệt kế tiêu chuẩn khác hoặc kiểm tra chúng với các điểm cố định đã biết trên thang đo nhiệt độ.
– Trong đó, điểm cố định phổ biến nhất được sử dụng là điểm nóng chảy và điểm sôi của nước tinh khiết. Cần lưu ý rằng điểm sôi của nước thay đổi theo áp suất, do đó cần kiểm soát áp suất khi thực hiện thử nghiệm này.
4. Các loại nhiệt kế phòng thí nghiệm phổ biến
– Nhiệt kế phòng thí nghiệm là gì? Có nhiều loại nhiệt kế trong phòng thí nghiệm phổ biến, bao gồm:
+ Nhiệt kế chất lỏng: Nguyên lí hoạt động của nhiệt kế chất lỏng là dựa trên sự mở rộng nhiệt của các chất lỏng, và chất lỏng phổ biến nhất được sử dụng là thủy ngân, rượu màu, rượu etylic, pentan, v.v.
+ Nhiệt kế điện: Sử dụng các đặc tính điện hoặc từ phụ thuộc vào nhiệt độ như hiệu ứng nhiệt điện trong một mạch chứa hai hoặc nhiều kim loại.
+ Nhiệt kế điện trở: Đo nhiệt độ bằng cách sử dụng hiệu ứng biến đổi điện trở của chất bán dẫn, bán kim hoặc kim loại khi nhiệt độ thay đổi.
+ Nhiệt kế bán dẫn: Sử dụng cảm biến nhiệt là một thành phần bán dẫn thuộc nhóm Diot Zenner, biến đổi tín hiệu tương tự thành dạng số thông qua một bộ chuyển đổi ADC và hiển thị dưới dạng con số.
+ Nhiệt kế hồng ngoại: Dựa trên hiệu ứng bức xạ nhiệt dưới dạng hồng ngoại của các vật thể nóng.
5. Công dụng của nhiệt kế
Nhiệt kế phòng thí nghiệm là gì – Nhiệt kế phòng thí nghiệm sử dụng các hiệu ứng vật lý để đo nhiệt độ. Cảm biến nhiệt độ được sử dụng trong nhiều ứng dụng khoa học và kỹ thuật, đặc biệt là trong các hệ thống đo lường.
Các hệ thống nhiệt độ chủ yếu được điều khiển bằng điện hoặc cơ, và đôi khi không thể tách rời khỏi hệ thống chúng đo đạc (ví dụ: nhiệt kế thủy ngân trong lọ thủy tinh).
– Nhiệt kế được sử dụng để đo nhiệt độ trên đường ở vùng khí hậu lạnh để xác định xem có nguy cơ đóng băng hay không.
– Trong nhà, nhiệt kế điện được sử dụng trong các hệ thống kiểm soát nhiệt độ không khí như máy điều hòa không khí, tủ đông, máy sưởi, tủ lạnh, máy nước nóng. Nhiệt kế Galileo được sử dụng để đo nhiệt độ không khí trong nhà, nhưng phạm vi đo của nó bị hạn chế.
Xem thêm : Cách Phân Biệt Giấm Thường Dùng
– Nhiệt kế thủy tinh được sử dụng để đo nhiệt độ nước trong bể cá và các thiết bị đeo cảm biến để cảm nhận nhiệt độ cơ thể con người.
– Cảm biến nhiệt độ sợi quang Bragg được sử dụng trong các nhà máy năng lượng hạt nhân để giám sát nhiệt độ lõi của lò phản ứng và tránh các sự cố trong môi trường hạt nhân
– Trong lĩnh vực y tế, nhiệt kế được sử dụng trong các cơ sở chăm sóc sức khỏe để xác định xem người có đang sốt hay không.
+ Nhiệt kế tai (nhiệt kế hồng ngoại).
+ Nhiệt kế trán (nhiệt kế tinh thể lỏng).
+ Nhiệt kế miệng và hậu môn (thông thường là nhiệt kế thủy ngân, nhưng hiện nay, hầu hết đã được thay thế bằng nhiệt kế NTC với đầu đọc kỹ thuật số).
– Trong lĩnh vực an toàn thực phẩm:
+ Nhiệt kế rất quan trọng để đảm bảo an toàn thực phẩm. Nếu thực phẩm được bảo quản ở nhiệt độ từ 41 đến 135 ° F (5 đến 57 ° C), vi khuẩn có thể phát triển sau vài giờ. Nhiệt kế giúp theo dõi quá trình làm lạnh và duy trì nhiệt độ trong thực phẩm dưới đèn nhiệt hoặc trong nước nóng.
+ Nhiệt kế nấu là công cụ quan trọng để xác định xem thực phẩm có được nấu chín đúng cách hay không.
– Ngoài ra, nhiệt kế rượu, nhiệt kế hồng ngoại, nhiệt kế thủy ngân, nhiệt kế ghi, nhiệt kế Six được sử dụng trong các lĩnh vực khí tượng và khí hậu, như trong nghiên cứu về khí quyển và biển.
– Các máy bay sử dụng nhiệt kế và ẩm kế để xác định xem có điều kiện đóng băng trong khí quyển hay không. Các dữ liệu đo được này được sử dụng để tạo mô hình dự báo thời tiết.
Tôi đã sử dụng nhiệt kế phòng thí nghiệm trong quá trình nghiên cứu khoa học của mình. Nó giúp đo đạc và kiểm soát nhiệt độ trong các phòng thí nghiệm để đảm bảo các thí nghiệm diễn ra trong một môi trường ổn định và kiểm soát được điều kiện nhiệt độ cần thiết. Việc sử dụng nhiệt kế phòng thí nghiệm rất quan trọng để đảm bảo sự chính xác và đáng tin cậy của kết quả nghiên cứu.
FAQs – Những thắc mắc thường gặp về Nhiệt kế phòng thí nghiệm là gì
1. Nhiệt kế phòng thí nghiệm được sử dụng để làm gì?
Nhiệt kế phòng thí nghiệm là gì – Nhiệt kế phòng thí nghiệm được sử dụng để đo và ghi lại nhiệt độ trong các phòng thí nghiệm. Nó giúp các nhà khoa học theo dõi và kiểm soát nhiệt độ môi trường trong quá trình thí nghiệm.
2. Có những loại nhiệt kế phòng thí nghiệm nào?
Có nhiều loại nhiệt kế trong phòng thí nghiệm khác nhau, bao gồm nhiệt kế thủy ngân, nhiệt kế điện tử và nhiệt kế thanh nhiệt. Mỗi loại đều có đặc điểm riêng và được sử dụng trong các tình huống khác nhau trong phòng thí nghiệm.
3. Tại sao nhiệt kế phòng thí nghiệm quan trọng?
Nhiệt kế phòng thí nghiệm đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự chính xác và đáng tin cậy của kết quả thí nghiệm. Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng trong nhiều quá trình hóa học và sinh học, và sự sai lệch nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng.
Đoạn kết
Hy vọng rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về nhiệt kế phòng thí nghiệm là gì và vai trò của nó trong các phòng thí nghiệm. Nếu bạn còn bất kỳ thắc mắc nào, hãy để lại ý kiến của bạn và chia sẻ bài viết này để mọi người cùng tham khảo. Cảm ơn bạn đã đọc và hy vọng gặp lại bạn trong những bài viết tiếp theo trên hoccungthukhoa!
Nguồn: https://hoccungthukhoa.vn
Danh mục: Giáo Dục
Leave a Reply