ผู้เขียน:
Joan Hall
วันที่สร้าง:
6 กุมภาพันธ์ 2021
วันที่อัปเดต:
1 กรกฎาคม 2024
![How to Make a Homemade Thermometer | Science Projects](https://i.ytimg.com/vi/qwHvXSJlp-s/hqdefault.jpg)
เนื้อหา
- ขั้นตอน
- ส่วนที่ 1 จาก 3: การสร้างเทอร์โมมิเตอร์
- ส่วนที่ 2 จาก 3: การทดสอบเทอร์โมมิเตอร์
- ส่วนที่ 3 จาก 3: การปรับเทียบเทอร์โมมิเตอร์
- คำเตือน
- อะไรที่คุณต้องการ
การทำเทอร์โมมิเตอร์ที่บ้านจะใช้เวลาพอสมควร แต่ขั้นตอนนั้นค่อนข้างง่ายและตรงไปตรงมา ประกอบเทอร์โมมิเตอร์ด้วยมือของคุณเองและทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าอ่านค่าได้ถูกต้อง หากเทอร์โมมิเตอร์ทำงานอย่างถูกต้อง ให้ปรับเทียบก่อนใช้เพื่อวัดอุณหภูมิ
ขั้นตอน
ส่วนที่ 1 จาก 3: การสร้างเทอร์โมมิเตอร์
1 เตรียมสารละลายสำหรับการวัด เติมน้ำและแอลกอฮอล์ถูลงในภาชนะตวงในอัตราส่วน 1: 1 สำหรับสี ให้เติมสีผสมอาหาร 4-8 หยดลงในสารละลายแล้วคนให้เข้ากัน
- โปรดทราบว่าการเติมสีผสมอาหารจะไม่เปลี่ยนการตอบสนองของสารละลายต่อความผันผวนของอุณหภูมิ สีย้อมมีส่วนช่วยในการอ่านค่าของเครื่องมือเท่านั้น ทำให้สังเกตคอลัมน์ของเหลวในหลอดเทอร์โมมิเตอร์ได้ง่ายขึ้น
- คุณไม่จำเป็นต้องเติมแอลกอฮอล์ แค่ใช้น้ำ แต่ส่วนผสมของน้ำในสัดส่วนที่เท่ากันและแอลกอฮอล์สำหรับเช็ดถูจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้เร็วกว่าน้ำ
- ในการกำหนดปริมาตรของสารละลายที่ต้องการ ให้พิจารณาจากปริมาตรของขวดที่คุณใช้ คุณจะต้องใช้ของเหลวมากพอที่จะเติมให้เต็มขวด บวกกับปริมาณเล็กน้อย
2 เทสารละลายตวงลงในขวดที่สะอาด เติมขวดด้วยสารละลายจนสุดขอบ สุดท้าย คุณสามารถใช้หลอดหยดเพื่อเติมของเหลวสีหยดสุดท้ายจนเต็มขวดจนสุดขอบ
- ใช้ได้ทั้งขวดแก้วและขวดพลาสติก
- พยายามอย่าให้สารละลายหกออกจากขวด
- คุณสามารถสร้างเทอร์โมมิเตอร์ได้โดยไม่ต้องเติมขวดด้วยของเหลวที่ตวงจนถึงขอบขวด อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ การออกแบบอุปกรณ์ควรเป็นแบบที่เมื่อขยาย สารละลายจะเข้าสู่ท่อวัด และไม่เติมพื้นที่ว่างของขวดที่ว่าง อย่างไรก็ตามการเติมขวดจนสุดจะทำให้ของเหลวทำปฏิกิริยากับอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงเร็วขึ้น
3 ใส่หลอดแก้วหรือพลาสติกบางๆ ที่คอขวดแล้วแก้ไข ทำอย่างระมัดระวังและช้าๆ เพื่อไม่ให้ของเหลวล้นขอบขวด วางท่อไว้บนขวดอย่างน้อย 10 ซม. (4 นิ้ว) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าด้านล่างของท่อไม่ถึงก้นขวด ยึดหลอดด้วยดินเหนียวที่คอขวด
- คอขวดควรปิดผนึกด้วยดินเหนียวอย่างผนึกแน่น ในกรณีนี้จะเป็นการดีที่สุดถ้าไม่มีอากาศเหลืออยู่ในขวดนั่นคือจะเต็มไปด้วยของเหลว
- หากคุณไม่มีดินเหนียว ให้ใช้ขี้ผึ้งละลายหรือแป้งโดว์
- ขวดที่ปิดผนึกอย่างผนึกแน่นเป็นสิ่งสำคัญมาก ฝาปิดแน่นช่วยป้องกันไม่ให้สารละลายไหลออกจากขวดเมื่อถูกความร้อน ส่งผลให้ของเหลวส่วนเกินทั้งหมดขยายเข้าไปในหลอด
4 ติดแถบกระดาษสีขาวหนาที่ด้านข้างของหลอด วางกระดาษที่ด้านหลังของหลอดโดยติดด้วยเทป
- ไม่จำเป็นต้องใช้แถบกระดาษ แต่จะช่วยให้คุณตรวจสอบระดับของเหลวในท่อได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ หากคุณกำลังจะสอบเทียบเทอร์โมมิเตอร์เพื่อวัดอุณหภูมิอย่างแม่นยำด้วยเทอร์โมมิเตอร์ คุณสามารถทำเครื่องหมายอุณหภูมิเฉพาะบนแถบกระดาษได้
5 เติมสารละลายวัดลงในหลอด เติมสารละลายสองสามหยดที่ด้านบนของหลอดอย่างระมัดระวังโดยใช้ปิเปต ปล่อยให้ของเหลวขึ้นในท่อ 5 ซม. (2 นิ้ว) เหนือคอขวด
- โดยการเติมสารละลายสองสามหยดลงในหลอด คุณจะสามารถตรวจสอบระดับได้ง่ายขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นหรือลดลง
6 เติมน้ำมันพืชหนึ่งหยดลงในหลอด ทำเช่นนี้ด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่งโดยใช้ปิเปต และจำไว้ว่า - แค่หยดเดียว
- น้ำมันพืชจะไม่ผสมกับสารละลายที่เหลืออยู่บนพื้นผิวในท่อ
- การเติมน้ำมันพืชจะช่วยป้องกันการระเหยของส่วนผสมที่วัดได้ ส่งผลให้เทอร์โมมิเตอร์มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำหลังการสอบเทียบ
7 ตรวจสอบเทอร์โมมิเตอร์ที่ผลิตขึ้น หลังจากประกอบเครื่องมือแล้ว ให้ทดสอบหลายๆ ครั้งก่อนใช้สำหรับการตรวจวัดเพื่อให้แน่ใจว่าคุณไม่ได้ทำผิดพลาดใดๆ ในการผลิต
- รู้สึกถึงขวด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีของเหลวรั่วไหลออกมา
- ตรวจสอบชั้นดินเหนียวที่คอขวดและปิดฝาภาชนะให้แน่น
- ตรวจสอบหลอดและกระดาษที่ติดอยู่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าติดแน่นและจะไม่เคลื่อนที่ขณะใช้เทอร์โมมิเตอร์
ส่วนที่ 2 จาก 3: การทดสอบเทอร์โมมิเตอร์
1 วางเทอร์โมมิเตอร์ลงในภาชนะที่มีน้ำเย็นจัด เติมน้ำเย็นลงในชามใบเล็กแล้วใส่น้ำแข็งลงไป รอให้น้ำเย็นจากนั้นวางขวดเทอร์โมมิเตอร์ลงในชามนี้อย่างระมัดระวัง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระดับของเหลวในหลอดเทอร์โมมิเตอร์มองเห็นได้ชัดเจน
- เมื่อวางในน้ำเย็น ระดับของเหลวในหลอดเทอร์โมมิเตอร์จะลดลง
- สสารประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุลในการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง พลังงานของการเคลื่อนไหวนี้เรียกว่าพลังงานจลน์ เมื่ออุณหภูมิลดลง การเคลื่อนที่ของอนุภาคของสสารจะช้าลงและพลังงานจลน์ของพวกมันจะลดลง
- เมื่อใช้เทอร์โมมิเตอร์ อุณหภูมิซึ่งก็คือพลังงานจลน์ของอนุภาคในตัวกลางจะถูกส่งไปยังอนุภาคของของเหลวที่ใช้ในอุปกรณ์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ของเหลวที่วัดได้ของเทอร์โมมิเตอร์จะได้รับอุณหภูมิแวดล้อม และด้วยเหตุนี้ คุณสามารถกำหนดอุณหภูมินี้ได้
- ในการทำความเย็น อนุภาคของของเหลวที่ตรวจวัดได้จะช้าลงและระยะห่างระหว่างกันจะลดลง เป็นผลให้สารละลายหดตัวและระดับของเหลวในหลอดเทอร์โมมิเตอร์ลดลง
2 วางเทอร์โมมิเตอร์ลงในภาชนะที่มีน้ำร้อน ดึงน้ำร้อนจากก๊อกหรือตั้งบนเตาโดยไม่เดือด จุ่มเทอร์โมมิเตอร์ลงในน้ำร้อนอย่างระมัดระวังในขณะที่สังเกตระดับของเหลวในท่อ
- โปรดทราบว่าคุณควรรอจนกว่าของเหลวในขวดเทอร์โมมิเตอร์จะอุ่นขึ้นจนถึงอุณหภูมิห้องหลังจากนำขวดออกจากน้ำเย็นจัด ห้ามจุ่มลงในน้ำร้อนทันทีหลังจากนำออกจากน้ำเย็นจัด เนื่องจากอุณหภูมิที่ลดลงอย่างรวดเร็วอาจทำให้ขวดแตกได้ โดยเฉพาะถ้าเป็นแก้ว
- เมื่อของเหลวที่วัดได้ร้อนขึ้น ของเหลวจะลอยขึ้นในหลอดเทอร์โมมิเตอร์
- ตามที่ระบุไว้แล้ว เมื่อถูกความร้อน อนุภาคของสสารจะเร่งการเคลื่อนที่ของพวกมัน เมื่ออุณหภูมิสูงของน้ำถูกส่งไปยังสารละลายในการวัด อนุภาคของอนุภาคหลังจะเร่งการเคลื่อนที่ของพวกมัน และระยะห่างเฉลี่ยระหว่างพวกมันจะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การขยายตัวของของเหลวและเพิ่มระดับในหลอดเทอร์โมมิเตอร์
3 ทดสอบเทอร์โมมิเตอร์ในสภาพแวดล้อมอื่น ทดสอบในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่างกัน สังเกตว่าระดับของของเหลวที่ตรวจวัดในท่อลดลงที่อุณหภูมิต่ำและเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิสูงอย่างไร
- สังเกตว่าระดับของเหลวในหลอดเทอร์โมมิเตอร์เปลี่ยนแปลงไปมากเพียงใดเมื่อวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่เย็นหรือร้อน
- คุณสามารถใส่เทอร์โมมิเตอร์ลงในตู้เย็น บนขอบหน้าต่างที่มีแสงแดดส่องถึง บนธรณีประตูบ้านในวันที่อากาศอบอุ่นและเย็น ที่ร่มรื่นในสวน ห้องใต้ดิน โรงรถ ในห้องใต้หลังคาของบ้าน
ส่วนที่ 3 จาก 3: การปรับเทียบเทอร์โมมิเตอร์
1 ใช้เทอร์โมมิเตอร์มาตรฐาน วางเทอร์โมมิเตอร์ที่คุณสร้างไว้ในห้องและรอจนกว่าระดับของเหลวในท่อจะหยุดเปลี่ยน นำเทอร์โมมิเตอร์แอลกอฮอล์มาตรฐานมาใส่ในหลอดเทอร์โมมิเตอร์แบบโฮมเมดของคุณและเปรียบเทียบค่าที่อ่านได้
- การปรับเทียบเทอร์โมมิเตอร์แบบโฮมเมดเป็นสิ่งสำคัญหากคุณต้องการวัดอุณหภูมิจริงด้วย ไม่ใช่แค่ขนาดของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ หากคุณไม่สอบเทียบและสอบเทียบเทอร์โมมิเตอร์ของคุณ คุณจะไม่สามารถระบุอุณหภูมิจากการอ่านค่าได้ แต่คุณจะสามารถบอกได้เพียงว่าอุ่นหรือเย็นกว่าเท่านั้น
2 ติดฉลากอุณหภูมิ ใช้มาร์กเกอร์แบบกันน้ำบางๆ ทำเครื่องหมายแถบกระดาษที่ติดกับหลอดเทอร์โมมิเตอร์ ติดฉลากด้วยอุณหภูมิเทอร์โมมิเตอร์มาตรฐานที่เหมาะสม
- เมื่อสังเกตระดับของเหลวในหลอดเทอร์โมมิเตอร์ ให้สังเกตระดับบนของของเหลวที่มีสี ไม่ใช่ชั้นของน้ำมันพืชที่อยู่ด้านบน
3 ทำการวัดซ้ำในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่างกัน หลังจากปรับเทียบเทอร์โมมิเตอร์แล้ว ให้วางเทอร์โมมิเตอร์อีกครั้งในสภาวะอุณหภูมิต่างๆ ในการวัดอุณหภูมิแต่ละครั้ง ให้รอจนกว่าคอลัมน์ของเหลวจะหยุดเคลื่อนที่ในหลอด ทำเครื่องหมายแต่ละค่าที่วัดได้บนแถบกระดาษที่ติดกับหลอด
- วัดค่าอุณหภูมิต่างๆ ให้ได้มากที่สุด ยิ่งคุณใส่ค่าอุณหภูมิบนมาตราส่วนของเทอร์โมมิเตอร์มากเท่าใด ค่าที่อ่านได้ก็จะยิ่งแม่นยำมากขึ้นในระหว่างการวัด
4 กำหนดอุณหภูมิที่ไม่รู้จักด้วยเทอร์โมมิเตอร์ที่สอบเทียบ หลังจากปรับเทียบเทอร์โมมิเตอร์และวาดมาตราส่วนอุณหภูมิที่มีรายละเอียดเพียงพอแล้ว ให้วางเครื่องมือไว้ในสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างอบอุ่นหรือเย็น รอจนกระทั่งระดับของเหลวหยุดขึ้นหรือลงแล้วเปรียบเทียบกับเครื่องหมายบนเครื่องชั่ง ใช้มาตราส่วนที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ กำหนดอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมที่คุณวางเทอร์โมมิเตอร์ไว้
- สำหรับการปรับเทอร์โมมิเตอร์แบบโฮมเมดอย่างละเอียดยิ่งขึ้น ให้ตรวจสอบการอ่านด้วยเทอร์โมมิเตอร์มาตรฐาน
- เมื่อคุณทำตามขั้นตอนข้างต้นแล้ว เทอร์โมมิเตอร์แบบโฮมเมดของคุณจะพร้อมใช้งาน
คำเตือน
- ระวังเมื่อจัดการกับแอลกอฮอล์ถู อย่าให้เข้าตาหรือสูดดมไอระเหยของมัน
อะไรที่คุณต้องการ
- น้ำประปา
- แอลกอฮอล์ล้างแผล
- สีผสมอาหาร (สีใดก็ได้)
- ถังตวงลิตร หรือ แก้วที่มีปริมาตร 600 มล.
- ทำความสะอาดขวดแก้วหรือพลาสติก สูง 20-25 ซม. (8-10 นิ้ว)
- หลอดแก้วหรือพลาสติกสะอาดที่ยาวอย่างน้อย 20 ซม. (8 นิ้ว)
- ปิเปต
- น้ำมันพืช
- การขึ้นรูปดินเหนียว ขี้ผึ้ง หรือดินน้ำมัน
- ไม้บรรทัด
- มาร์กเกอร์แบบบาง
- กระดาษขาวหนา
- ลังนก
- ชามน้ำเย็น
- กระติกน้ำร้อน
- เทอร์โมมิเตอร์มาตรฐาน (สำหรับสอบเทียบ)