¿Por qué se usa mercurio en los termómetros?

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Hoy,termómetros electrónicosson la temperatura elegida por la mayoría de las personas. Son más baratos y más seguros que los termómetros de mercurio. Pero, ¿por qué el costoso mercurio tiene que estar en el termómetro?

De manera similar, cuando la temperatura sube o baja, el agua en un pequeño tubo de vidrio sube o baja. Así es como cada termómetro selladorcon obras líquidas. Sin embargo, si algo tan rico y barato como el agua puede ser tan efectivo,¿Por qué insistimos en usar algo tan raro y caro como el mercurio?

Razón 1:Historia

Siglos después de que se inventara el primer termómetro, los humanos aprendieron sobre las temperaturas termodinámicas. Por lo tanto, inicialmente el termómetro definía la temperatura. Sin embargo, el primer termómetro no es un termómetro ni un calorímetro, sino un termómetro ranger, que indica únicamente si la temperatura es alta o baja. Estos dispositivos no están calibrados en un rango estándar, solo pueden realizar evaluaciones aproximadas o vagas.

El primer termómetro fue inventado por Hero en Alejandría. Era un ingeniero intelectual y considerado el mayor experimentador de la antigüedad. El dispositivo que diseñó consistía en un tubo lleno de aire cuyo extremo estaba sumergido en un pequeño recipiente con agua. Cuando el termómetro toca la superficie caliente o fría, el aire se expandirá o se contraerá, lo que provocará una fluctuación en la interfaz aire-agua.

Incluso la invención de Galileo siguió el mismo principio. Sin embargo, estas invenciones no solo no tienen incrustaciones, sino que también son sensibles a la presión del aire. Para diseñar un dispositivo que responda solo al calor, el estudiante de Galileo, Joseph Delmedigo, inventó el primer termómetro de vidrio incorporado líquido sellado. Este es el primer termómetro porque ha sido escalado. Sin embargo, el líquido que selló no era agua, sino alcohol.

Razón 2:Coeficiente de expansión

A presión constante, la materia se expande al calentarse, porque el calor aumenta la energía cinética de los átomos, haciendo que se muevan violentamente, separándolos así unos de otros. El aumento de volumen es evidente en rieles metálicos, llantas de goma y otros sólidos y líquidos como agua, alcohol, mercurio y halógeno. Sin embargo, el grado de expansión de cada sustancia varía con cada grado de aumento de temperatura. Esta constante de la materia se llama coeficiente de expansión.

Se prefiere el alcohol al agua por la sencilla razón de que tiene un mayor coeficiente de expansión. Incluso un pequeño cambio de temperatura dará como resultado un cambio drástico en el volumen del tubo. Sin embargo, el alcohol es tan susceptible que estos cambios pueden conducir a un rendimiento casi turbulento del alcohol en el tubo. La interfaz líquida cambiará con el ligero cambio de temperatura. Esta imprevisibilidad es preocupante, porque cuando se retira el termómetro de una olla con agua hirviendo, las lecturas cambian inmediatamente a la temperatura del nuevo entorno, sin poder medir la temperatura deseada del agua hirviendo.

Para evitar esta falta de fiabilidad, el inventor holandés Daniel Warrenheit reemplazó el alcohol con mercurio. El coeficiente de expansión del mercurio es mayor que el del agua, lo que significa que el volumen de mercurio varía más claramente con la temperatura. Sin embargo, cambia casi seis veces menos que el alcohol. Es decir, cada vez que sube la temperatura, el volumen de alcohol sube seis veces más que el de mercurio.

Esto significa que el mercurio sube mucho más lentamente que el alcohol en los tubos de vidrio sellados, pero también significa que el mercurio desciende tan lentamente como cuando se retira el termómetro de una olla llena de agua hirviendo. Sus lecturas serán efectivamente inalteradas, lo que hace que el termómetro sea muy confiable.

Antes de la invención, los termómetros eran únicos y sus lecturas no se ajustaban a ninguna escala estandarizada. Sin embargo, Warrenheit proporcionó una gama de lecturas que se aplicaron a todos los termómetros de mercurio fabricados y, finalmente, a todos los termómetros. Esta transformación no es muy engorrosa, porque casi todos los termómetros de mercurio son fabricados por el mismo Warren Height. Más tarde, la escala cambió ligeramente y ahora el termómetro se llama termómetro Fahrenheit.

Razón 3:Ejemplos de un mejor uso del alcohol

La hipersensibilidad al alcohol puede compensarse con sus ventajas. Comparado con el mercurio, el alcohol es mucho más barato, menos raro y no tóxico. Si el termómetro de mercurio se daña, es posible que sea necesario sellar el laboratorio durante varias horas porque la inhalación de mercurio puede causar serios problemas de salud. El alcohol no tiene tal amenaza.

Más importante aún, el punto de congelación del mercurio es - 40 C, y el punto de congelación del alcohol es - 115 C. Esto significa que el termómetro de mercurio no puede medir la temperatura de - 40 C, por lo que no se puede utilizar a menudo en laboratorios científicos o en la industria de fabricación de tecnología superconductora.

Pero el alcohol es incoloro, lo que obliga a los fabricantes a añadir colorantes artificiales al alcohol para hacerlo visible. Además, aunque el alcohol puede medir temperaturas muy bajas, no puede medir temperaturas superiores a 78,37 C, porque ese es el punto de ebullición del alcohol. Comparado con el punto de ebullición del mercurio de 356,7 grados centígrados, es lamentablemente bajo.

Aunque las propiedades raras, costosas y tóxicas del mercurio no se pueden cambiar, aún podemos superar su límite de temperatura. Para mejorar aún más su punto de ebullición, el mercurio generalmente se sella con gases inertes, como el nitrógeno. Los gases inertes aumentan la presión sobre el mercurio líquido, lo que aumenta aún más su punto de ebullición.

También podemos reducir su punto de congelación combinándolo con talio. Estos nuevos termómetros de mercurio y talio ahora pueden medir temperaturas de - 62 grados Celsius. El termómetro de mercurio se considera uno de los termómetros disponibles más precisos, a pesar de sus pequeños defectos.

Hoy en día

En lugar de termómetros de mercurio, que brindan lecturas precisas pero más problemáticas, la gente ahora usa termómetros electrónicos. Los termómetros electrónicos son más convenientes, rápidos y seguros. Los termómetros electrónicos vienen en una variedad de estilos, incluyendopunta dura, punta blandayimpermeableversiones, que pueden satisfacer las necesidades de diferentes grupos de personas.

Ricardo

Gerente de ventas

Hangzhou Health Shining Electronic Technology Co., Ltd.

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