Биметаллические термометры.

При повышении температуры происходит увеличение линейного размера твердых тел, при охлаждении – уменьшение.

При нагреве на 1 °С прут из стали удлинится на 0,011 мм. Этого явно недостаточно для изготовления компактных бытовых термометров, и более чем достаточно, чтобы стать причиной железнодорожной катастрофы.

Расстояние между минус 50 и плюс 50 градус Цельсия на шкале оконного спиртового термометра равно 100 мм. Для изготовления термометра с таким же размером шкалы, используя зависимость линейного расширения металла от температуры, потребуется стальной стержень длиной более 40 метров.

Зимой колеса вагона стучат на стыках сильнее, чем летом.

В холодную зимнюю ночь температурный зазор между рельсами длиной 25 метров равен 20 мм, в жаркий солнечный день он близок к нулю.

Если ж/д рельсы уложить с недостаточным просветом, то в жаркое время года они упрутся друг в друга, искривятся, в результате чего может произойти крушение поезда.

Коэффициент линейного расширения металлов имеет разное значение. У цинка он больше, чем у меди.

Сложим цинковую и медную полоски и скрепим их между собой заклепками. Нагреем. Удлинение цинковой пластинки будет сдерживать медная. Возникшее напряжение изогнет спаренную пластинку в сторону металла с меньшим температурным коэффициентом линейного расширения. С ростом температуры изгиб будет увеличиваться, с понижением – уменьшаться. Причем незначительное изменение температуры приводит к заметному искривлению биметаллической пластины.

В биметаллическом термометре один конец двухслойной пластины жестко крепится к корпусу, другой конец напрямую или через систему рычагов соединяется с указательной стрелкой.

Два примера, наглядно демонстрирующих принцип работы биметаллических термометров.

Удочку держим в правой руке, леску – в левой. Незначительное перемещение удочки вверх будет сопровождаться заметным отклонением ее кончика в сторону.

Чем жарче день, тем быстрее и сильнее после снятия с дерева скручивается береста. А при розжиге костра, начиная гореть, она свивается в тугой рулончик.

В наружном белом слое коры березы влаги больше, чем в желтом внутреннем. При высыхании белый слой съеживается интенсивнее желтого. Неравномерная деформация является причиной скручивания бересты. Но в отличие от биметаллических пластин, при повышении температуры кора не распрямляется, поэтому для изготовления деформационных термометров береста не годится.

Биметалл – это полоска из двух прочно соединенных металлов или сплавов с различными коэффициентами температурного расширения. Величина искривления биметаллической пластины пропорциональна изменению температуры.

Биметалл защищает утюги, чайники, духовки и другие электрические бытовые и промышленные приборы от перегрева. При приближении температуры к верхнему допустимому пределу, конец биметаллической пластины перемещается и размыкает контакты электрической цепи. В холодильниках биметаллический термостат при повышении температуры включает компрессор, при понижении – выключает.

Для увеличения чувствительности биметаллических термометров двухслойную ленту скручивают в спираль. При изменении температуры биметаллическая спираль скручивается или раскручивается, перемещая указательную стрелку.

В биметаллических термометрах с винтовой пружиной деформация скрученной биметаллической ленты вызывает вращательное движение вала и закрепленной на нем стрелки. Чем длиннее лента, тем выше чувствительность термометра.

За сходство с часами (подвижная стрелка, круглая температурная шкала и корпус) биметаллические термометры получили второе название – стрелочные термометры.

Биметаллические термометры компакты, надежны, просты в изготовлении и могут работать в широком диапазоне температур - от минус 70 до плюс 600 градусов Цельсия. Поэтому они широко применяются для измерения температуры на тепловых электростанциях, на предприятиях сельского хозяйства, нефтехимии, машиностроения и других промышленных объектах.

Низкая цена и долговечность обеспечивают большой спрос и на бытовые биметаллические термометры. В портфеле предложений магазина «Термометры отАдоЯ» есть с биметаллическим индикатором комнатные термометры (настольные и настенные), термометры уличные и оконные, термометры для саун, бассейнов, автомобилей, холодильников.

Биметаллический термометр «Медуза».

Предлагаем вашему вниманию весьма оригинальный оконный термометр.

Чтобы цифры и стрелку оконного термометра «Медуза» хорошо было видно с двух сторон (из комнаты и сада), его снабдили большой прозрачной силиконовой шкалой.

Температурная шкала из пластичного материала – это еще и большая вакуумная присоска, которая надежно удерживает термометр на поверхности стекла.

Биметаллический термометр с прозрачной шкалой используют для измерения температуры и в качестве стильного украшения жилых и офисных помещений. Его можно присосать к зеркалу, к стеклу кухонного и книжного шкафа, межкомнатной двери.

Особенно эффектно выглядит журнальный и офисный стол со стеклянной столешницей, если к ее нижней прозрачной поверхности прикреплен, очень похожий на большой глаз, термометр.