Por que o mercúrio é usado em termômetros?

(termômetro digital, HS-21---Clique aquihttps://www.cnhealthshining.com/digital-thermometer/flexible-thermometer/flexible-thermomete.html)

Hoje,termômetros eletrônicossão a temperatura de escolha para a maioria das pessoas. Eles são mais baratos e seguros do que os termômetros de mercúrio. Mas por que o mercúrio caro tem que estar no termômetro?

Da mesma forma, quando a temperatura sobe ou desce, a água num pequeno tubo de vidro sobe ou desce. É assim que todo termômetro seladorcom obras líquidas. No entanto, se algo tão rico e barato quanto a água pode ser tão eficaz,por que insistimos em usar algo tão raro e caro como o mercúrio?

Motivo 1:História

Séculos após a invenção do primeiro termômetro, os humanos aprenderam sobre temperaturas termodinâmicas. Portanto, inicialmente o termômetro definia a temperatura. No entanto, o primeiro termômetro não é um termômetro ou calorímetro, mas um termômetro ranger, indicando apenas se a temperatura está alta ou baixa. Esses dispositivos não são calibrados para uma faixa padrão, eles podem apenas fazer avaliações aproximadas ou vagas.

O primeiro termômetro foi inventado por Hero em Alexandria. Ele era um engenheiro intelectual e considerado o maior experimentador dos tempos antigos. O dispositivo que ele projetou consistia em um tubo cheio de ar cuja extremidade estava submersa em uma pequena tigela de água. Quando o termômetro toca a superfície quente ou fria, o ar se expande ou encolhe, resultando na flutuação da interface ar-água.

Até a invenção de Galileu seguiu o mesmo princípio. No entanto, essas invenções não são apenas livres de escala, mas também sensíveis à pressão do ar. Para projetar um dispositivo que responda apenas ao calor, o aluno de Galileu, Joseph Delmedigo, inventou o primeiro termômetro de vidro embutido de líquido selado. Este é o primeiro termômetro porque foi dimensionado. No entanto, o líquido que ele selou não era água, mas álcool.

Motivo 2:Coeficiente de expansão

Sob pressão constante, a matéria se expande sob aquecimento, porque o calor aumenta a energia cinética dos átomos, fazendo com que eles se movam violentamente, separando-os uns dos outros. O aumento de volume é evidente em trilhos metálicos, pneus de borracha e outros sólidos e líquidos como água, álcool, mercúrio e halogênio. No entanto, o grau de expansão de cada substância varia com cada grau de aumento de temperatura. Essa constante da matéria é chamada de coeficiente de expansão.

O álcool é preferível à água pela simples razão de ter um coeficiente de expansão mais alto. Mesmo uma pequena mudança na temperatura resultará em uma mudança drástica no volume do tubo. No entanto, o álcool é tão suscetível que essas mudanças podem levar a um desempenho quase turbulento do álcool no tubo. A interface líquida mudará com a ligeira mudança de temperatura. Essa imprevisibilidade é preocupante, pois quando o termômetro é retirado de uma panela com água fervente, as leituras mudam imediatamente para a temperatura do novo ambiente, não sendo possível medir a temperatura desejada da água fervente.

Para evitar essa falta de confiabilidade, o inventor holandês Daniel Warrenheit substituiu o álcool por mercúrio. O coeficiente de expansão do mercúrio é maior que o da água, o que significa que o volume do mercúrio varia mais obviamente com a temperatura. No entanto, muda quase seis vezes menos que o álcool. Ou seja, toda vez que a temperatura sobe, o volume do álcool sobe seis vezes mais que o do mercúrio.

Isso significa que o mercúrio sobe muito mais lentamente do que o álcool em tubos de vidro selados, mas também significa que o mercúrio cai tão lentamente quanto quando o termômetro é removido de uma panela cheia de água fervente. Suas leituras serão efetivamente imperturbáveis, tornando o termômetro muito confiável.

Antes da invenção, os termômetros eram únicos e suas leituras não estavam de acordo com nenhuma escala padronizada. No entanto, Warrenheit forneceu uma série de leituras que foram aplicadas a todos os termômetros de mercúrio fabricados e, eventualmente, a todos os termômetros. Essa transformação não é muito complicada, porque quase todos os termômetros de mercúrio são feitos pelo próprio Warren Height. Mais tarde, a escala mudou ligeiramente e agora o termômetro é chamado de termômetro Fahrenheit.

Motivo 3:Exemplos de melhor uso do álcool

A hipersensibilidade ao álcool pode ser compensada pelas suas vantagens. Comparado com o mercúrio, o álcool é muito mais barato, menos raro e não tóxico. Se o termômetro de mercúrio estiver danificado, o laboratório pode precisar ser lacrado por várias horas porque a inalação de mercúrio pode causar sérios problemas de saúde. O álcool não tem essa ameaça.

Mais importante ainda, o ponto de congelamento do mercúrio é - 40 C, e o ponto de congelamento do álcool é - 115 C. Isso significa que o termômetro de mercúrio não pode medir a temperatura de - 40 C, por isso não pode ser usado com frequência em laboratórios científicos ou na indústria de fabricação de tecnologia supercondutora.

Mas o álcool é incolor, o que obriga os fabricantes a adicionar corantes artificiais ao álcool para torná-lo visível. Além disso, embora o álcool possa medir temperaturas muito baixas, ele não pode medir temperaturas acima de 78,37 C, pois este é o ponto de ebulição do álcool. Comparado com o ponto de ebulição do mercúrio em 356,7 graus Celsius, é lamentavelmente baixo.

Embora as propriedades raras, caras e tóxicas do mercúrio não possam ser alteradas, ainda podemos romper seu limite de temperatura. Para aumentar ainda mais seu ponto de ebulição, o mercúrio é geralmente selado com gases inertes, como o nitrogênio. Os gases inertes aumentam a pressão sobre o mercúrio líquido, o que aumenta ainda mais seu ponto de ebulição.

Também podemos reduzir seu ponto de congelamento combinando-o com o tálio. Esses novos termômetros de tálio-mercúrio agora são capazes de medir temperaturas de - 62 graus Celsius. O termômetro de mercúrio é considerado um dos termômetros disponíveis mais precisos, apesar de suas pequenas falhas.

Hoje em dia

Em vez de termômetros de mercúrio, que fornecem leituras precisas, mas mais problemáticas, as pessoas agora usam termômetros eletrônicos. Os termômetros eletrônicos são mais convenientes, rápidos e seguros. Os termômetros eletrônicos vêm em uma variedade de estilos, incluindoponta dura, ponta maciaeà prova d'águaversões, que podem atender às necessidades de diferentes grupos de pessoas.

Ricardo

Gerente de vendas

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