termometri

Esistono vari tipi di termometri, a seconda della proprietà termometrica sfruttata e della sostanza termometrica utilizzata.

Per definire l'unità di misura e una scala per la temperatura, si procede innanzitutto scegliendo una sostanza che abbia una proprietà fisica che varia con la temperatura; quindi bisogna misurare questa proprietà.

La sostanza è detta sostanza termometrica e la grandezza che dipende dalla temperatura proprietà termometrica.

Per esempio come grandezza che varia con la temperatura si può considerare:

Il volume di un liquido, come nel comune termometro di vetro con il bulbo pieno di mercurio.
La pressione di un gas racchiuso in un volume fissato e costante.
La resistenza elettrica di un filo.
La lunghezza di una striscia di metallo.
Il colore del filamento di una lampada.

I termometri a liquido sono costituiti da un bulbo di vetro riempito di un liquido (mercurio, alcol, toluene ecc.), che sbocca in un lungo vaso capillare dotato di una scala graduata. La dilatazione o la diminuzione di volume del liquido, dipendenti dalla temperatura, lo fanno risalire o scendere nel capillare, permettendo la lettura dei livelli sulla scala graduata. I termometri a liquido consentono la misurazione di temperature comprese tra -180 °C e 650 °C, con una precisione che va dal millesimo di grado nei termometri da laboratorio al mezzo grado nei termometri industriali.

Nei termometri a liquido sono molto usati i termometri a massima, che registrano la temperatura massima del corpo da analizzare: ne fanno parte i termometri a mercurio, utilizzati per misurare la febbre, nei quali una strozzatura nella cannula impedisce al mercurio di refluire. In meteorologia sono usati i termometri a minima e massima, in genere termometri combinati a mercurio e alcol, che registrano la temperatura minima e la massima raggiunte in un certo periodo di tempo. La temperatura minima viene registrata su una colonnina contenente alcol, munita di un'asticella che si muove con la colonnina di liquido e viene trascinata verso i valori bassi della gradazione quando il liquido si contrae. Quando l'alcol torna a espandersi, e quindi sale verso valori più alti della scala, l'asticella non lo segue e il valore minimo della temperatura dell'aria rimane registrato dalla posizione dell'asticella. Il valore massimo è registrato come nei termometri clinici.

I termometri a variazione di pressione misurano le variazioni di pressione di un gas (idrogeno, elio ecc.) indotte da variazioni di temperatura. Il gas è contenuto in un bulbo a tenuta, collegato mediante un capillare con un manometro, su cui è graduata la scala termometrica. I termometri a gas misurano temperature tra -270 °C (prossime allo zero assoluto) e 1700 °C, con una precisione dell'1%.

I termometri bimetallici sfruttano la dilatazione termica dei metalli: sono costituiti da due strisce formate da due metalli con diversi coefficienti di dilatazione, saldati insieme a forma di spirale. La diversa dilatazione dei metalli al variare della temperatura provoca un allungamento o un accorciamento del sistema, collegato a un indice rotante su una scala graduata. Termometri di questo tipo misurano temperature tra 50 °C e 500 °C, con una precisione massima di mezzo grado.

I termometri a resistenza, più comunemente chiamati termoresistenze, si basano sulla variazione della resistenza elettrica di un metallo al variare della temperatura a cui è sottoposto. Nel campo industriale i materiali maggiormente utilizzati sono il platino ed il nichel che, grazie alla loro elevata resistività e stabilità, permettono di realizzare termoelementi molto riproducibili, di piccole dimensioni e con ottime caratteristiche dinamiche.

Molto utili anche i termometri a infrarossi: un termometro ad infrarossi (IR). I termometri ad infrarossi portatili senza contatto consentono di misurare istantaneamente la temperatura delle attrezzature in zone difficili da raggiungere o in aree pericolose. Inoltre, il rilevamento precoce di temperature anomale assicura una risoluzione tempestiva dei problemi.

da: http://www.sapere.it/sapere/strumenti/studiafacile/fisica/Calore-e-termodinamica/Il-calore-e-la-temperatura/La-misura-della-temperatura.html