Hvordan fungerer et termometer som værktøj til at måle termisk energi?

Et termometer måler temperatur, som er et mål for den gennemsnitlige kinetiske energi for partiklerne i et stof. Selvom det ikke direkte måler termisk energi, giver den en stærk indikation af mængden af ​​den tilstedeværende termiske energi. Sådan fungerer det:

Typer af termometre:

* væske-i-glas termometre:

* Dette er den mest almindelige type. De bruger en væske (normalt kviksølv eller alkohol), der udvides, når de opvarmes og sammentrækkes, når de afkøles.

* Væsken er indeholdt i et glasrør med en kalibreret skala. Når væsken udvides, stiger den op ad røret, hvilket indikerer temperaturen på skalaen.

* digitale termometre:

* Disse bruger en termistor eller termoelement, der ændrer elektrisk modstand med temperaturen.

* Ændringen i modstand måles og konverteres til en digital temperaturlæsning.

* Infrarøde termometre:

* Disse måler den infrarøde stråling, der udsendes af et objekt.

* Intensiteten af ​​den infrarøde stråling er proportional med objektets temperatur.

hvordan de fungerer:

1. termisk ligevægt: Når et termometer placeres i kontakt med et stof, flyder varmeenergien mellem dem, indtil de når termisk ligevægt. Dette betyder, at de har den samme gennemsnitlige kinetiske energi.

2. udvidelse/sammentrækning:

* I væske-i-glas-termometre udvides væsken eller kontrakter baseret på temperaturen på det stof, det er i kontakt med.

* I digitale termometre ændrer termistoren eller termoelementet dens modstand baseret på temperaturen.

3. kalibrering: Termometeret kalibreres, så ekspansion/sammentrækning eller modstandsændring svarer til en specifik temperaturlæsning på skalaen.

Temperatur vs. termisk energi:

* Temperatur: Et mål for den gennemsnitlige kinetiske energi af partikler i et stof. Det er en intensiv ejendom, hvilket betyder, at den ikke afhænger af mængden af ​​stof.

* termisk energi: Den samlede kinetiske energi for alle partikler i et stof. Det er en omfattende egenskab, hvilket betyder, at det afhænger af mængden af ​​stof.

Kortfattet:

Mens et termometer ikke direkte måler termisk energi, afspejler det indirekte mængden af ​​termisk energi, der er til stede ved at måle den gennemsnitlige kinetiske energi (temperatur) af stoffet. Dette er et nyttigt værktøj til at forstå den relative mængde varmeenergi i forskellige stoffer.