مقياس حرارة كحولي

يُشابه مقياس الحرارة الكحولي، أو مقياس الحرارة الروحي، مقياس الحرارة الزئبقي في تركيبه ونظرية عمله . إلا أن السائل المستخدم في مقياس الحرارة الكحولي أقل سمية ويتبخر بسرعة، مما يجعله بديلاً أكثر أمانًا من مقياس الحرارة الزئبقي. ويُعدّ مقياس الحرارة الكحولي الأكثر استخدامًا نظرًا لانخفاض تكلفته وقلة المخاطر التي يُشكّلها السائل في حال انكساره.

يحتوي أنبوب زجاجي على سائل عضوي ، وهو متصل بأنبوب شعري من نفس الزجاج، ويُغلق طرفه بغطاء قابل للتمدد. يتكون الفراغ فوق السائل من خليط من النيتروجين وبخار السائل. ضمن نطاق درجة حرارة التشغيل، يكون السطح الفاصل بين السائل والغاز/البخار داخل الأنبوب الشعري. مع ارتفاع درجة الحرارة، يتمدد حجم السائل ويتحرك السطح الفاصل لأعلى الأنبوب الشعري. يُشير موضع السطح الفاصل إلى درجة الحرارة على مقياس مُدرج.

يمكن أن يكون السائل المستخدم إيثانول نقيًا ، أو تولوين ، أو كيروسين، أو أسيتات إيزوأميل ، وذلك حسب الشركة المصنعة ونطاق درجة حرارة التشغيل. ^{[ 1 ]} ولأن هذه السوائل شفافة ، يُضاف إليها صبغة حمراء أو زرقاء لزيادة وضوحها . عادةً ما يُطلى نصف الزجاج الذي يحتوي على الأنبوب الشعري بالمينا الأبيض أو الأصفر لتوفير خلفية لقراءة المقياس.

يتحدد نطاق استخدام الترمومتر بدرجة غليان السائل المستخدم. ففي حالة الترمومتر المملوء بالإيثانول ، يبلغ الحد الأعلى للقياس 78  درجة مئوية (172.4  درجة فهرنهايت)، مما يجعله مناسبًا لقياس درجات حرارة النهار والليل ودرجة حرارة الجسم، ولكنه غير مناسب لقياس درجات حرارة أعلى بكثير من ذلك.

تُستخدم موازين الحرارة المملوءة بالإيثانول بدلاً من الزئبقية في القياسات المناخية لأدنى درجات الحرارة، ويمكن استخدامها حتى -70  درجة مئوية (-94  درجة فهرنهايت). ^{[ 2 ]} يتمثل القيد الفيزيائي لقدرة ميزان الحرارة على قياس درجات الحرارة المنخفضة في درجة تجمد السائل المستخدم. يتجمد الإيثانول عند -114.9  درجة مئوية (-174.82  درجة فهرنهايت). إذا استخدم ميزان حرارة كحولي مزيجًا من الإيثانول والتولوين والبنتان، فقد يمتد نطاق قياسه الأدنى ليصل إلى -200  درجة مئوية (-328  درجة فهرنهايت). ^{[ 3 ]} مع ذلك، فإن نطاق قياس درجة الحرارة، الذي يتراوح تقريبًا بين -200  درجة مئوية و78  درجة مئوية، يعتمد بشكل كبير على نوع الكحول المستخدم.

كان مقياس الحرارة الكحولي أول أداة حديثة وفعالة لقياس درجة الحرارة. وكما هو الحال مع العديد من الاختراعات المبكرة والمهمة، يُنسب الفضل في هذا الاختراع إلى عدة أشخاص. من بينهم فرديناندو الثاني دي ميديشي، دوق توسكانا الأكبر ، الذي صنع عام 1654 أنابيب محكمة الإغلاق مملوءة جزئيًا بالكحول، مزودة ببصيلة وساق، تعتمد على تمدد السائل، ولا تتأثر بضغط الهواء. ^{[ 4 ]} تُنسب مصادر أخرى اختراع مقياس الحرارة الكحولي إلى دانيال غابرييل فهرنهايت عام 1709 ، لكن العديد من المصادر، مثل موسوعة بريتانيكا، تُنسب إليه فقط تحسين التصاميم الموجودة مسبقًا لمقاييس الحرارة الكحولية. ^{[ 5 ]} كان فهرنهايت صانع زجاج ماهرًا ، وكان مقياس الحرارة الكحولي الذي صنعه أول مقياس حرارة موثوق في العالم. ^{[ 6 ]}