Termometreler, günlük hayatımızda hava durumunu izlemekten vücut sıcaklığını ölçmeye kadar birçok alanda kullanılan, sıcaklık ölçen cihazlardır. Termometrenin tarihçesi, bilimdeki gelişmelere paralel olarak şekillenirken, farklı prensiplerle çalışan çeşitli termometreler geliştirilmiştir. Bu yazıda termometrenin icadı, gelişimi ve farklı çalışma prensipleri hakkında derinlemesine bilgi edinebilirsiniz.
Termometre Nedir? Neyi Ölçer?
Termometre, sıcaklığı ölçmeye yarayan bir cihazdır. Yunanca “sıcaklık” anlamına gelen “thermos” ve “ölçü” anlamına gelen “metron” kelimelerinden türetilmiştir. Farklı madde türleri kullanılarak çeşitli tiplerde termometreler üretilir. Sıvılı termometreler, sıvıların genleşme ve büzülme özelliklerinden yararlanır. Katı, sıvı veya gaz gibi farklı maddelerin sıcaklıkla hacim değişiminden yararlanan bu cihazlar, günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Örneğin, fabrika veya fırın gibi yüksek sıcaklık gerektiren ortamlarda kullanılan metal termometreler, sıvılı termometrelerin yetersiz kaldığı yüksek sıcaklıkları ölçebilmektedir. Bu cihazlarla 1600°C gibi yüksek sıcaklıklara kadar ölçüm yapılabilir.
Termometre Nasıl Çalışır?
Günümüzde yaygın olarak kullanılan sıvılı termometreler, sıvıların ısındıkça genleşmesi ve soğudukça büzülmesi prensibine dayanır. Termometrelerin alt kısmında sıvı haznesi bulunur. Sıcaklık arttıkça haznedeki sıvı genleşir ve ince cam tüpte yükselir. Sıcaklık düştüğünde ise büzülerek tüpte alçalır. Genellikle cıva veya renklendirilmiş alkol kullanılan bu sıvılar, sıcaklık ölçümünü hassas hale getirir.
Bunun yanı sıra, metal termometrelerde metalin sıcaklıkla genleşme özelliği kullanılarak sıcaklık değişimleri ölçülür. Bu termometreler, yüksek sıcaklıklarda bile doğru ölçüm yapabilme özelliğine sahiptir.
Termometrenin Mucidi Kimdir?
Termometrenin icat edilmesinden önce, sıcaklık ölçümlerinde güvenilir referans noktaları yoktu. Bunun yerine tereyağı erime noktası, bir hayvanın vücut sıcaklığı gibi yerel referanslar kullanılıyordu. 1592’de İtalyan fizikçi Galileo, ilk sıcaklık ölçüm cihazı olan termoskobu geliştirdi. Bu cihaz, kabaca sıcaklık değişikliklerini gösterse de, ölçüm için belirli bir ölçeği bulunmadığından dolayı termometre olarak kabul edilmez.
1612 yılında Santorre Santorio, termoskoba bir ölçek ekleyerek sıcaklık ölçümünde standart bir gösterge oluşturdu. 1654 yılında, modern termometrelere benzeyen ilk sıvılı termometre İtalya’da üretildi.
Fahrenheit Termometresi ve Doğruluğun Artışı
1714 yılında Alman bilim insanı Gabriel Fahrenheit, doğruluğu ve hassasiyeti yüksek ilk cıvalı termometreyi geliştirdi. Fahrenheit, buzun eridiği sıcaklığı 32 derece, suyun kaynadığı sıcaklığı ise 212 derece olarak belirleyerek, bu noktalar arasını 180 eşit birime böldü. Bu sistem, günümüzde ABD ve bazı ülkelerde halen kullanılmaktadır.
Celsius Termometresi: Santigrat Ölçeğin Gelişimi
1742 yılında İsveçli bilim insanı Anders Celsius, termometreler için santigrat ölçeğini geliştirdi. Bu ölçek, suyun donma noktası için 100 derece, kaynama noktası için 0 derece belirlemişti. Ancak daha sonra Jean-Pierre Christin tarafından bu değerler tersine çevrildi ve günümüzde kullanılan santigrat (°C) ölçeği ortaya çıktı.
Kelvin Ölçeği ve Mutlak Sıfır Kavramı
1848’de İngiliz bilim insanı Lord Kelvin, sıcaklığın alt sınırını yani “mutlak sıfırı” tanımlayarak, Kelvin ölçeğini geliştirdi. Kelvin ölçeğinde, mutlak sıfır 0 kelvin olarak kabul edilir ve bu değer, bir maddenin sahip olabileceği en düşük sıcaklıktır. Kelvin ölçeği, bilimsel çalışmalarda standart olarak kullanılan bir sıcaklık ölçüm birimidir.
Günümüzün Termometre Teknolojisi
Gelişen teknoloji ile birlikte günümüzde, kızılötesi ışığa duyarlı sensörler ve temassız ölçüm yapan termometreler geliştirilmiştir. COVID-19 salgını sırasında sıklıkla kullanılan termal kameralar ve temassız ateş ölçerler, yüksek hassasiyetle ve temassız ölçüm yapabilen cihazlardan bazılarıdır. Bu yeni nesil cihazlar, sıcaklık ölçümünde yüksek doğruluk ve hız sağlar.
