Bir maddenin sıcaklığını ölçmek için kullanılan aletlere termometre denir. Sıcaklığın termometre ile ölçülmesi algılama farklılığından kaynaklanan farklı sonuçları ortadan kaldırır.
METAL TERMOMETRELER
Genellikle yüksek sıcaklıkları ölçmek için tasarlanmıştır. Fabrikalarda yüksek sıcaklık ölçümlerinde, fırınlarda ve sanayide kullanılır.
SIVILI TERMOMETRELER
Sıvılı termometreler ile genellikle orta derecede sıcaklıklar ölçülür. Sıvılı termometrelerde alkol ya da cıva kullanılır. Bunun nedeni bu sıvıların sıcaklık değişimine bağlı olarak oldukça iyi genleşmeleridir. Bir sıvılı termometrenin ölçebileceği en yüksek sıcaklık değeri o termometrede kullanılan sıvının cinsine bağlıdır. Bir sıvılı termometre ile ölçüm yaparken termometre sıvısının hal değiştirmemesi gerekir.
Bir sıvılı termometrenin daha hassas ölçüm yapması için:
- Sıvı haznesi büyük olmalıdır.
- Oldukça dar bir kılcal borusu olmalıdır.
- Genleşme katsayısı büyük olan sıvı kullanılmalıdır.
- Sıvının konulduğu kabın genleşme katsayısı küçük olmalıdır.
- Kılcal borunun üst kısmında çok fazla gaz ya da hava olmamalıdır.
- Kılcal borudaki bölme sayısı fazla olmalıdır.
SIVILI TERMOMETRE ÇEŞİTLERİ
Sıvılı termometre yapılırken suyun donma ve kaynama sıcaklıkları esas alınarak bu değerler arası ölçeklendirilir. Özellikleri aynı olan termometreler farklı ölçeklendirildikleri için aynı sıcaklık değerini farklı gösterirler.
Cıvalı bir termometre taksimatlandırılırken 1 atmosfer basınçta donmakta olan suyun içine (ısıl dengede olan buz – su karışımına) daldırılır. Borudaki cıva düzeyinin dengede kaldığı noktaya şekil 1 deki gibi 0°C yazılır. Sonra ter-
mometre 1 atmosfer basınçta kaynamakta olan suya daldırılır. Cıva genleşir. Borudaki cıva düzeyinin yükselip dengede kaldığı noktaya da 100°C yazılır. 0°C ile 100°C arası 100 eşit parçaya bölünür. Her bir bölme 1 Celcius derecelik sıcaklığı gösterir.
Bu termometreler çok hassas okumalara yanıt vermekte zorlanır. Ayrıca cıvalı termometrelerde, civanın donma noktası olan -39°C nin altındaki sıcaklıklar okunamaz.
SABİT HACİMLİ GAZLI TERMOMETRELER VE MUTLAK SICAKLIK ÖLÇEĞİ
Sabit hacimli gazlı termometre şekil 2 deki gibi olup bu termometrede okunan sıcaklık değerleri gazın cinsine bağlı değildir. Bu sistemde, sabit hacimdeki gazın basıncının sıcaklıkla değişmesi özelliğinden yararlanılır. Bu
termometrede suyun donma noktasını işaretlemek için cam kap ısıl dengede olan buz -su karışımına daldırılır. B kolu, A kolundaki cıva düzeyi ölçekteki sıfırı gösterinceye kadar yükseltilip alçaltılır. Bu durumda A ve B kollarındaki cıva düzeyleri arasındaki h yüksekliğinden yararlanılarak gazın basıncı
bulunur. Daha sonra cam kap kaynamakta olan suya daldırılır. Yine B kolu yükseltilip alçaltılarak A kolundaki cıva düzeyinin ölçeğin sıfır noktasına gelmesi sağlanır. Böylece cam kaptaki
gazın hacmi sabit tutulmuş olur. Bu durumda da kollardaki cıva seviyeleri arasındaki farktan yararlanarak gazın basıncı bulunur.
CELCİUS, FAHRENHEİT VE KELVİN SICAKLIK ÖLÇEKLERİ
Celcius sıcaklık eşeli 1 atmosfer basınçta suyun donma noktasını 0°C, kaynama noktasını 100°C, Kelvin sıcaklık eşeli (mutlak sıcaklık eşeli) 1 atmosfer basınçta suyun donma noktasını 273K, kaynama noktasını 373K, ABD’de kullanılan Fahrenheit sıcaklık eşeli de 1 atmosfer basınçta suyun donma noktasını 32°F, kaynama noktasını 212°F olarak almıştır.
Sıcaklık ve ısı kavramları, genellikle birbirleriyle karıştırılan ve aynı manada kullanılan, farklı manalar taşıyan iki değişik kavramdır. Isı bir enerji çeşididir. Sıcaklık ise ısı alan maddenin halini tarif eden özelliktir.
İki değişik madde birbiri ile temas halinde olduğu zaman bunların özelliklerinde hiç bir değişiklik meydana gelmezse bu iki cisim aynı sıcaklıkta denir.
Isı, iki sistem arasındaki sıcaklık farkından dolayı birbirinden diğerine geçen akım veya enerjidir. Hacminin değişmesi ile kendi sıcaklığı hakkında bilgi veren cisimlere termometre denir. Meteorolojik gayeler için aşağıdaki sıcaklık ölçümleri yapılır.
- Yeryüzeyine yakın hava sıcaklığı : Yerden 1.25 m. ile 2 m. arasındaki havanın sıcaklığıdır.
- Yüksek hava sıcaklığı (O hPa'a kadar ölçülen sıcaklık)
- Muhtelif derinliklerdeki toprak sıcaklığı : Standart derinlikler, yerden 5, 10, 20, 50 ve 100 cm. dir.
- Nehir, göl ve deniz yüzeyi sıcaklıkları
Meteorolojik gayeler için kullanılan termometreler, değişik maddelerin ısı karşısında gösterdikleri özelliklerden yararlanılarak yapılmışlardır. Yapılışları aşağıdaki özelliklerden birine dayanır.
- Isı karşısında genleşme,
- Su buharının sıcaklığa bağlı oluşu,
- Isınma ile iletkenlerin dirençlerinin değişmesi,
- Termoelektrik etki.
Termometrelerin Sınıflandırılması
Çeşitli prensiplerden yararlanılarak yapılan termometreleri 6 sınıfta toplayabiliriz.
1. Normal Termometreler
Herhangi bir anda bulunduğu yerin sıcaklığını gösteren termometrelerdir. Sıcaklığın yükseldiği anda, civanın kılcal boruda yükselmesi, düştüğü anda ise civanın hazneye tekrar dönmesi esasına göre yapılmıştır.
2. Toprak Termometreleri
Muhtelif derinliklerdeki toprak sıcaklığı özel şekilde yapılan civalı termometreler ile ölçülür. Toprak sıcaklığı için standart derinlikler 5, 10, 20, 50 ve 100 cm. derinliklerdir.
3. Deniz Termometresi
Deniz termometreleri de bir normal termometre olup, muhtelif tipleri vardır. Yalnız termometrenin sudan çıkarıldığı zaman, sıcaklığının hemen değişmemesi için, haznenin etrafında, içinde bir miktar su bulunduracak şekilde delikli bir çanak olması gerekir. Bu termometrenin de haznesi, toprak termometreleri gibi büyük olup, sıcaklık değişikliklerinden geç etkilenir.
4. Azami Termometre
Günün en yüksek sıcaklığını ölçmeye yarayan termometrelerdir. Iskala sıcaklığın artması ile haznedeki civanın kılcal boruda yükselmesi ve hava sıcaklığının düşmeye başladığı andan itibaren ise, civanın kendiliğinden tekrar hazneye dönememesi esaslarına göre yapılmıştır.
5. Bellani Termometresi
Günün en yüksek ve en düşük sıcaklıkları bir arada gösteren termometrelerdir.
6. Asgari Termometre
Günün en düşük sıcaklığını ölçmeye yarayan termometrelerdir. Çok daha düşük sıcaklıkları ölçebilmek için kılcal boruda civa yerine alkol kullanılmıştır.
Termograf
Sıcaklığı bir diyagram üzerine devamlı olarak kaydeden aletlere termograf denir.
Termograf Kontrol ve Kalibre Cihazı
Zamanla termografların hassas kısımları özelliğini kaybeder. Termografın bu hassas kısımları değiştirildikten sonra, bu cihazda gerekli ortamlar oluşturulup alt ve üst limitlerde doğru değer gösterinceye kadar denenmek suretiyle ayarı yapılır.
Max. - Min.
Termometre
Termograf
50-100 Cm. Toprak Term.
Torprak Termometreleri