Přeskočit na obsah

Teploměr

Z Infopedia
Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox přístroj

Teploměr je přístroj, který slouží k měření teploty látek nebo prostředí. Na rozdíl od kalorimetru, který měří teplo jako energie, teploměr sleduje aktuální teplotní stav tělesa či prostředí. Obor zabývající se měřením teploty se nazývá termometrie.

⏳ Historie

Měření teploty bylo v minulosti závislé na tělesných pocitech nebo na pozorování barvy kovů při žíhání. První zařízení, která dokázala zaznamenat změny teploty, se objevila už v antice a fungovala na principu teplotní rozpínavosti plynů.

Skutečný vývoj teploměru začal na přelomu 16. a 17. století. Za vynálezce termoskopu, předchůdce moderního teploměru, je často považován Galileo Galilei, který kolem roku 1593–1603 pracoval na zařízení využívajícím roztažnost vzduchu. Jeho termoskop se skládal ze skleněné baňky s tenkou kapilárou, do které při ochlazení stoupala voda. Tento raný přístroj však neměl stupnici a reagoval i na změny tlaku vzduchu, takže neměřil absolutní teplotu, nýbrž jen její změny.

První lihový teploměr sestrojil roku 1641 toskánský velkovévoda Ferdinand II. Medicejský. V roce 1714 sestrojil německý fyzik Daniel Gabriel Fahrenheit rtuťový teploměr, který byl přesnější než tehdy používané lihové teploměry. Fahrenheit také zavedl svou vlastní teplotní stupnici, která se dodnes používá například ve Spojených státech.

Švédský astronom Anders Celsius navrhl v roce 1742 stodílkovou teplotní stupnici, která měla původně obrácené referenční body (0 °C pro bod varu vody a 100 °C pro bod tuhnutí). Do podoby, jak ji známe dnes, ji pravděpodobně obrátil Carl von Linné v roce 1745, rok po Celsiově smrti.

V polovině 19. století navrhl skotský fyzik William Thomson, známý jako Lord Kelvin, Kelvinovu teplotní stupnici, která je založena na konceptu absolutní nuly (0 K) a používá se pro určování termodynamické teploty ve vědeckém výzkumu.

⚙️ Principy fungování

Většina teploměrů je založena na tepelné roztažnosti látek, kdy se objem měrné látky mění v závislosti na její teplotě. Tyto teploměry se nazývají dilatační. Existují však i další metody měření teploty, které využívají změny jiných fyzikálních vlastností, například elektrického odporu, tlaku, nebo intenzity tepelného záření.

Základní principy zahrnují:

  • Dilatace kapalin nebo plynů: Změna objemu kapaliny (rtuť, líh) nebo plynu v uzavřeném prostoru.
  • Dilatace pevných látek: Změna délky nebo ohýbání pevných látek (např. bimetalových pásků).
  • Změna elektrického odporu: Elektrický odpor některých látek (kovů, polovodičů – termistorů) se mění s teplotou.
  • Termoelektrický jev: Vznik elektromotorického napětí na spoji dvou různých kovů při změně teploty (tzv. termočlánek).
  • Tepelné záření: Měření intenzity infračerveného záření vyzařovaného tělesem (používají pyrometry a infračervené teploměry).

🔬 Typy teploměrů

Teploměry se dělí podle funkčního principu na několik hlavních typů:

Mezi speciální teploměry patří:

  • Kontaktní teploměry: Sepnou kontakt při dosažení nastavené teploty. Používají se v regulaci a automatizaci, například jako termostat.
  • Maximo-minimální teploměry: Pamatují si maximální a minimální dosaženou teplotu za sledované období. Používají se v meteorologii.
  • Lékařské teploměry: Dříve rtuťové, dnes převážně digitální nebo infračervené, určené pro měření tělesné teploty.

💡 Použití

Teploměry jsou nepostradatelné v široké škále oblastí lidské činnosti:

📏 Kalibrace a přesnost

Přesné měření teploty vyžaduje kalibraci teploměrů. Kalibrace je proces porovnávání hodnot naměřených teploměrem s referenčními standardy známých teplot. Většina teploměrů je cejchována pomocí srovnávacích metod a pevných teplotních bodů, jako je bod tání ledu nebo bod varu vody při standardním atmosférickém tlaku. Přesnost teploměru je klíčová pro spolehlivost naměřených dat. Moderní digitální teploměry nabízejí vysokou přesnost a rychlost měření.

🚀 Moderní trendy a budoucnost

V současnosti (prosinec 2025) se v oblasti měření teploty objevují nové trendy a technologie. Rtuťové teploměry byly v mnoha částech světa nahrazeny bezpečnějšími a ekologičtějšími alternativami. Digitální teploměry se staly standardem díky své rychlosti, přesnosti a snadnému použití.

Vývoj směřuje k:

  • Bezkontaktnímu měření: Infračervené teploměry, které umožňují měření teploty z dálky, jsou stále populárnější, zejména v medicíně a průmyslu.
  • Chytré teploměry: Integrace s chytrými zařízeními a IoT, umožňující dálkové monitorování a sběr dat v cloudovém úložišti.
  • Miniaturizace a flexibilita: Vývoj menších, flexibilnějších a integrovanějších teplotních senzorů pro různé aplikace, včetně nositelné elektroniky.
  • Vylepšená přesnost a stabilita: Pokračující výzkum v materiálech a kalibračních metodách pro dosažení ještě vyšší přesnosti a dlouhodobé stability.

Pro laiky

Představ si, že jsi malý vědec a chceš vědět, jestli je tvůj čaj dost teplý, abys ho mohl pít, nebo jestli máš horečku. K tomu potřebuješ kouzelnou hůlku, která ti řekne, jak moc je něco horké nebo studené. Tahle kouzelná hůlka se jmenuje teploměr.

Teploměr funguje tak trochu jako kouzelná fazole, která roste, když je jí teplo, a zmenšuje se, když je jí zima. Uvnitř teploměru je často nějaká tekutina (třeba obarvený líh), která se při zahřátí roztáhne a vyleze nahoru po tenké trubičce. Čím víc vyleze, tím je tepleji! A když se ochladí, tekutina se zase smrskne a klesne dolů. Na teploměru jsou pak čísílka, která nám říkají, jak moc je to horké nebo studené.

Dnes už máme i chytré teploměry, které ti teplotu ukážou na malém displeji jako na kalkulačce. A některé dokonce umí měřit teplotu, aniž by se něčeho dotkly, třeba když ti přiložíš teploměr na čelo. To je jako, když máš superhrdinské brýle, které vidí teplo!

Teploměr nám pomáhá vědět, jestli je počasí na hraní venku, jestli je jídlo v lednici v pořádku, nebo jestli je tvůj bazén dost teplý na koupání. Je to prostě takový malý, ale velmi užitečný pomocník pro každý den.

Citováno z „https://infopedia.cz/index.php?title=Teploměr&oldid=13737“