Co to są ciecze zwilżające w termometrze?
Ogólnie rzecz biorąc, termometry wykorzystują ciecz, która rozszerza się lub kurczy pod wpływem ogrzewania lub chłodzenia. Ciecz jest zamknięta w wąskiej szklanej rurce, a wysokość słupa cieczy wskazuje temperaturę.
W termometrach rtęciowych cieczą jest rtęć. Rtęć jest dobrym przewodnikiem ciepła, dlatego szybko reaguje na zmiany temperatury. Ma również wysoki współczynnik rozszerzalności, więc znacznie rozszerza się lub kurczy po podgrzaniu lub ochłodzeniu. Jednakże rtęć jest również metalem toksycznym, dlatego ważne jest ostrożne obchodzenie się z termometrami rtęciowymi.
Termometry alkoholowe
Termometry alkoholowe wykorzystują alkohol (zwykle alkohol etylowy) jako ciecz. Alkohol jest mniej toksyczny niż rtęć, dlatego korzystanie z termometrów alkoholowych jest bezpieczniejsze. Jednak alkohol ma również niższy współczynnik rozszerzalności niż rtęć, dlatego termometry alkoholowe są mniej wrażliwe na zmiany temperatury.
Inne płyny
Inne ciecze, które są czasami używane w termometrach, to pentan, heksan i toluen. Wszystkie te ciecze są mniej toksyczne niż rtęć, ale mają również niższy współczynnik rozszerzalności.
Płyny zwilżające
Ciecz w termometrze musi zwilżyć szklaną rurkę, aby utworzyć ciągłą kolumnę. Jeśli płyn nie zwilży szyby, rozpadnie się na kropelki i nie będzie w stanie dokładnie wskazać temperatury.
Napięcie powierzchniowe cieczy określa, czy zwilża ona szklaną rurkę. Napięcie powierzchniowe to siła, która powoduje kurczenie się cieczy i tworzenie kropli. Jeżeli napięcie powierzchniowe cieczy jest większe niż siła przylegania cieczy do szkła, ciecz nie zwilży szkła.
Rtęć ma wysokie napięcie powierzchniowe, dzięki czemu dobrze zwilża szkło. Alkohol ma niższe napięcie powierzchniowe, dzięki czemu nie zwilża również szkła. Aby termometry alkoholowe działały prawidłowo, należy je poddać specjalnej obróbce, aby szkło było bardziej hydrofilowe (lubiące wodę).
Wniosek
Ciecz w termometrze musi zwilżać szklaną rurkę, aby utworzyć ciągłą kolumnę i dokładnie wskazywać temperaturę. Rtęć jest dobrym płynem zwilżającym, podczas gdy alkohol nie jest tak dobry. Termometry alkoholowe wymagają specjalnej obróbki, aby szkło było bardziej hydrofilowe.
