Teknoloji
Mehmet Sığırcı
21/09/2022 - 17:30

Termometre: Kim, Ne Zaman İcat Etti?

Sıcaklığı ölçmek için kullandığımız termometreyi ilk kim icat etti? Termometreler hangi prensiplere göre çalışır? Gelin hep birlikte öğrenelim.

Eskiden çocuklar hastalandığında anneleri “Ateşin mi var senin?” der ve hemen ellerini çocuklarının alınlarına götürürdü. Ateşin yüksek olduğunu düşündüklerinde ise koltuk altlarına bir termometre yerleştirip ateşlerini ölçmeye çalışırlardı. Termometreler yalnızca ateş ölçmek için değil havanın ya da bir malzemenin sıcaklığını belirlemek amacıyla pek çok alanda kullanılıyor. Peki ilk termometreyi kim icat etti? Günümüzde kullanılan farklı özellikteki termometreler hangi prensiplere göre çalışıyor? Gelin hep birlikte öğrenelim.

Termometre Nedir?

Termometre sıcaklığı ölçmek için kullanılan bir alettir. Termometre kelimesi Antik Yunancada “sıcaklık” anlamına gelen thermos ve “ölçü” anlamına gelen métron kelimelerinin birleştirilmesiyle oluşturulmuştur. Katı, sıvı ve gazların farklı özelliklerinden yararlanılarak çeşitli termometreler yapılabilir. Örneğin sıvıların sıcaklıkları değişikçe hacimlerinin değişmesi ilkesinden yararlanılarak üretilen sıvılı termometreler daha çok günlük hayatta kullanılır.

Daha çok fabrika ve fırın gibi yerlerde tercih edilen metal termometrelerse sıvılı termometreler ile belirlenemeyen sıcaklık derecelerinin ölçülmesini sağlar. Metal termometreler ile 1.600 oC’a kadar olan yüksek sıcaklıklar ölçülebilir.

Termometre Nasıl Çalışır?

Günlük hayatta kullanılan sıvılı termometrelerin alt kısmında bir hazne vardır. İnce bir cam tüp bu hazneye bağlıdır. Haznenin içinde genellikle alkol veya renklendirilmiş cıva bulunur. 

Sıvılı termometreler, sıvıların genleşme ve büzülmesi ilkesinden yararlanarak çalışır. Sıcaklık arttıkça haznedeki sıvının hacmi artar yani sıvı genleşir. Böylece sıvı, tüpün içinde yükselir. Sıcaklık azaldığındaysa sıvının hacmi azalır ve daha az yer kaplamaya başlar. Bu da tüpün içerisindeki sıvının aşağı doğru inmesine neden olur. Sıvı seviyesine karşılık gelen birim çizgileri bize sıcaklığı gösterir. Benzer biçimde metal termometrelerde de metallerin ısındıkça genleşmesi ilkesinden yararlanılarak sıcaklık ölçümü yapılır.

Termometrenin İcadı

Termometrenin icadından önce sıcaklığı ölçmek için belirlenmiş, herkes tarafından kabul edilen güvenilir bir referans noktası yoktu. Bunun yerine tereyağının erime noktası, hayvanların iç sıcaklığı, yılın en sıcak veya en soğuk günü gibi bölgeye ve kişiye göre değişen referanslar kullanılırdı.

İtalyan fizikçi Galilei Galileo 1592’de icat ettiği aletle neyin ne kadar sıcak ya da soğuk olduğunu kabaca belirlemeye çalıştı. Termoskop adını verdiği bu alet, içi hava dolu, yumurta büyüklüğünde cam bir şişe ve şişeye bağlı ince uzun bir tüpten oluşuyordu. Termoskobun tüp kısmı, içinde renkli sıvı olan başka bir kaba konuluyordu. Hava ısınmaya başladığında sıvı genleşip yukarı doğru çıkıyordu. Ancak bir ölçeği olmadığı için bu alet bazı kaynaklar tarafından termometre olarak kabul edilmiyor.

termometre_galileo_termoskop

Galilei Galileo’nun geliştirdiği termoskop 

1612 yılında İtalyan bilgin Santorre Santorio termoskoba bir ölçek ekledi. Santorio, termoskobun şişe kısmını mum alevi ile ısıtarak maksimum sıcaklık düzeyini, eriyen karla temas ettirerek de minimum sıcaklık düzeyini belirledi. 

1654 yılında İtalya’da modern termometrelerin ilk örneklerinden biri olan sıvılı termometre üretildi.

Isaac Newton insan vücudunun sıcaklığını maksimum değer, suyun donma noktasını minimum değer olarak belirleyerek sıvılı termometrenin üzerine sabit derece noktaları ekledi. 

1714’te Alman bilim insanı Gabriel Fahrenheit öncekilerden daha yüksek doğruluk ve hassasiyete sahip ilk cıva termometresini üretti. Buzun eridiği sıcaklığı (ölçeğindeki 32 dereceyi) ve suyun kaynama sıcaklığını (ölçeğindeki 212 derece) sabit noktalar alarak ikisinin arasını 180 eşit birime böldü. Fahrenheit termometredeki 0 noktasını, negatif değerlere yer vermemek için, yaşadığı yer olan Amsterdam’da deneyimlediği en düşük sıcaklıklara göre belirledi.

termoskop_fahrenheit

Gabriel Fahrenheit termometre üzerinde çalışırken...

İsveçli fizikçi Anders Celsius 1742 yılında termometreler için santigrat sıcaklık ölçeğini geliştirdi. Sabit noktalar olarak suyun deniz seviyesindeki donma ve kaynama noktalarını kullandı. Bu sayede sıcaklık ölçümünü daha doğru hâle getirdi. Celsius'un ölçeğinde suyun donma noktası 100 derece santigrat, kaynama noktası ise 0 derece santigrat olarak belirlenmişti. Bu değerler daha sonra Fransız fizikçi Jean-Pierre Christin tarafından tersine çevrildi.

1848’de Lord Kelvin, bir malzemenin sahip olabileceği en düşük sıcaklığın bir alt sınırı olduğunu keşfetti ve bunu mutlak sıfır olarak adlandırdı. Kelvin ölçeğinde mutlak sıfır, 0 kelvin olarak tanımlanır. Celsius ölçeğinde 0 derece olan suyun donma sıcaklığı ise kelvin ölçeğinde 273,15 kelvine karşılık gelir.

Celsius, fahrenheit ve kelvin ölçeklerinin termometre üzerinde karşılaştırılması

Günümüzde sıcaklık, kızılötesi ışığa duyarlı sensörlere sahip cihazlarla temas olmaksızın, hassas bir şekilde ölçülebiliyor.

Özellikle COVID-19 salgını sırasında sıkça kullanılan termal kameralar ve ateşölçerler bu cihazlardan bazıları.

COVID-19 salgını sırasında kullanılan ateşölçer

Kaynaklar:

Teknoloji

Yeni bilim videomuzda otonom araçların nasıl çalıştığını öğreniyoruz.

Görevini tamamladıktan sonra suda çözünen mikroelektromekanik cihazlar üretildi.