Termometrar med vätska utnyttjar att en vätska utvidgar sig när den värms upp och drar ihop sig när den kyls ned. Vätskan är innesluten i ett smalt glasrör, och höjden på vätskepelaren visar temperaturen.
I kvicksilvertermometrar är vätskan kvicksilver. Kvicksilver leder värme bra och reagerar därför snabbt på temperaturförändringar. Metallen har också en jämn och förutsägbar utvidgning över ett brett temperaturområde, vilket ger tillförlitliga avläsningar. Eftersom kvicksilver är ett giftigt ämne måste sådana termometrar dock hanteras varsamt, och de har idag ersatts i många sammanhang.
Alkoholtermometrar använder alkohol, oftast etanol, som termometervätska. Alkohol är betydligt mindre giftigt än kvicksilver, vilket gör termometrarna säkrare att använda. Vätskan tål även mycket låga temperaturer – den fryser först vid omkring minus 114 °C – och har en kraftig utvidgning som gör skalan tydlig. Som nackdel kan nämnas att alkoholen påverkas av sitt ångtryck och kan fastna mot glaset, vilket ställer krav på noggrann konstruktion.
Bland andra vätskor som förekommer i termometrar finns pentan, hexan och toluen. De är alla mindre giftiga än kvicksilver och väljs utifrån det temperaturområde som ska mätas.
För att vätskepelaren ska kunna avläsas korrekt spelar vätskans beteende mot glaset en stor roll. Om vätskan inte håller ihop som en sammanhängande pelare bildas droppar, och avläsningen blir opålitlig.
Hur en vätska beter sig mot glas styrs av ytspänningen och av adhesionskrafterna mellan vätska och glas. Ytspänningen är den kraft som får en vätsyta att dra ihop sig och bilda droppar. Kvicksilver har mycket hög ytspänning och blöter inte glas, varför pelaren får en tydlig och väldefinierad menisk. Alkohol har lägre ytspänning och blöter glas lätt, vilket kan lämna tunna rester på rörets väggar när temperaturen sjunker. Alkoholtermometrar tillverkas därför med särskilt behandlat glas för att motverka detta.
Val av termometervätska är en kompromiss mellan flera egenskaper: utvidgning, giftighet, mätområde och vätskans beteende mot glaset. Kvicksilver ger snabba och tydliga avläsningar men är farligt att hantera, medan alkohol är säkrare och klarar låga temperaturer men kräver noggrant konstruerade rör. Genom att förstå dessa egenskaper blir det lättare att förstå varför olika termometrar används i olika situationer.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online