TERMOLOĢIJA: VĒSTURE, TĀS IZPĒTE UN PAMATJĒDZIENI - ZINĀTNE - 2025

Thermology ir filiāle eksaktie fizikā, kas ir atbildīga par pētot ietekmi siltumu un temperatūru uz jautājumu. Piemēram, tas analizē šūnu izturēšanos, saskaroties ar dažādām temperatūrām, jo ​​to kustība var palielināties vai samazināties atkarībā no siltuma līmeņa

To lieto arī medicīnā, izmantojot termogrāfiju. Tam tiek izmantotas īpašas kameras, kas uztver infrasarkano starojumu. Ar termogrāfijas palīdzību var novērot jebkuru ķermeni, kas izstaro starojumu un kas pārsniedz nulles temperatūru, neatkarīgi no tā, vai vidē ir vai nav gaismas avota.

Termoloģijā galvenā uzmanība tiek pievērsta siltuma izpētei un tās ietekmei uz matēriju. Attēlu veidojis Gerds Altmans no Pixabay

Termogrāfija ir pazīstama ar savu neinvazīvo raksturu, jo tai nav nepieciešams izmantot radiāciju, lai to izmantotu cilvēku pārbaudēs. Starp dažām diagnozēm, kuras var noteikt, ir: krūts vēzis, diabēts, artrīts, vielmaiņas traucējumi, galvassāpes vai muguras sāpju problēmas vai nervu sistēmas traucējumi.

Ko pēta termoloģija? (Pētījuma objekts)

Termoloģijā uzmanība tiek pievērsta siltuma izpētei un visam tam, kas tam var izraisīt nozīmi dažādās fāzēs vai procesos. Karstums spēj mainīt matērijas stāvokļus, pamatojoties uz šūnu uzvedību. Dažādas temperatūras vai dažādas siltuma intensitātes var izraisīt dažādas reakcijas ķermeņos šūnu līmenī.

Starp dažiem termoloģijas izpētes elementiem ir siltums un temperatūra, kas parādās kā galvenie jēdzieni. Lai noteiktu objekta siltuma līmeni, termoloģijā izmanto tādus mērinstrumentus kā termometrs.

Termoloģija uzsver matērijas izpēti un to, cik lielā mērā karstums to spēj modificēt. Katram ķermenim ir īpašas īpašības, tāpēc karstums visos gadījumos nedarbojas vienādi.

Termoloģijā var izpētīt, piemēram, veidu, kādā siltums iedarbojas uz šķidrumu un kad tas var sasalst vai vārīties, tādējādi pārejot no šķidruma uz cietu vai gāzveida stāvokli.

Termoloģijas vēsture

Pirmie pieteikumi

Kopš seniem laikiem cilvēki ir ieinteresēti siltuma pētījumos. Piemēram, grieķu fiziķi jau formulēja idejas par to, un Aristotelis apgalvoja, ka siltums ir matērijai raksturīga kvalitāte. Citi zinātnieki saistīja siltumu tām ķermeņa daļām, kuras pārvietojas visvairāk.

400. gadsimtā pirms mūsu ēras. C., daudzi fiziķi uz pacienta ķermeņa uzklāja dubļu vannas, kamēr viņi novēroja, kā dažādās zonas izžūst. Tādā veidā viņi identificēja dažādus temperatūras līmeņus, kas izplatīti cilvēka ķermenī. Šo paņēmienu varētu uzskatīt par vienu no termogrāfijas priekšgājējiem.

Tas ir, laikam karstums jau bija saistīts ar veselības problēmām. Faktiski tādi izcilnieki kā Hipokrāts apgalvoja, ka jebkurā ķermeņa vietā, kurā ir pārmērīgs karstums, ir paslēpta slimība.

Tehniskā attīstība zinātniskās revolūcijas laikā

16. gadsimtā radās pirmie siltuma mērīšanas mēģinājumi. Starp tiem ir Galileo Galilei (1564-1642) izstrādātais termoskopa izstrādājums, kurš atzīmēja, ka šķidrumu blīvums var mainīties atkarībā no temperatūras.

Instruments sastāvēja no stikla cilindra, kura iekšpuse bija piepildīta ar spirtu un ūdeni. Balona iekšpusē atradās vairākas pretsvara stikla lodītes, kas satur krāsainus šķidrumus. Tajā pašā laikā Santorio Santorio (1561-1636), izmantojot Galileo atsauces, izgudroja klīnisko termometru, lai varētu veikt mērījumus saviem pacientiem.

Pateicoties sasniegumiem stikla lietošanā, 1641. gadā Toskānas hercogs Ferdinands II de Mediči izstrādāja spirta spuldzes termometru, kas ir galvenā atsauce uz mūsdienās izmantotajiem.

17. gadsimta laikā angļu izcelsmes Roberts Boils (1627-1691) izveidoja pirmos divus likumus, kas saistīti ar temperatūras jēdzienu. Viņš arī deva ieguldījumu līdzsvara likuma atklāšanā, kurā teikts, ka visi ķermeņi, kas ir pakļauti vienādiem siltuma vai aukstuma apstākļiem, spēj sasniegt vienādu temperatūru.

Karstuma svari ir dzimuši

1714. gadā Danielam Gabrielam Fahrenheitam izdevās izveidot pirmo dzīvsudraba termometru un izveidot labi zināmo “Fahrenheit” temperatūras skalu, kas joprojām ir spēkā daudzās valstīs, piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs. Farenheits spēja izmērīt ūdens viršanas temperatūras svārstības dažādos vides spiediena apstākļos un novēroja, ka katrai šķidrai vielai ir atšķirīgs viršanas punkts.

Tajā laikā Anderss Celsijs (1701-1744) kā termometra atsauces punktus noteica ūdens kušanas un viršanas temperatūru, kad tie atrodas jūras līmenī. Celsija skalas nosaukums tika saukts par "Celsija skalas". Vēlāk tas tika pārdēvēts par tā izgudrotāja vārdu kā "grādi pēc Celsija".

Vēl viena atzīta skala ir Kelvina grāds vai absolūtā skala, kuru izstrādāja matemātiskais fiziķis Lords Viljams Thomsons Kelvins (1824-1907). Viņa pētījuma pamatā bija molekulu kustība.

Šī iemesla dēļ viņš kā punktu, kurā apstājas molekulārā kustība, apzīmēja "nulles temperatūras" vērtību. Tāpēc ir noteikts, ka jebkurš ķermenis, kura temperatūra ir augstāka vai vienāda ar "absolūto nulli", var izstarot siltumenerģiju vai siltumu.

Pirmie lietojumi medicīnā

Līdz 19. gadsimtam temperatūras mērījumus sāka integrēt saistībā ar slimību noteikšanu. Franču ārsts un bakteriologs Alfrēds Fransuā Donne (1801–1878) veica pētījumu ar saviem lietišķajiem pētījumiem vairāk nekā 1800 drudža skartiem pacientiem, izmantojot viņa projektēto aksiālo termometru.

Vēlāk vācu fiziķis un profesors Karls Reinholds Augusts Verderlihs (1815-1877) parādīja, ka drudzis ir simptoms, nevis slimība, tāpēc viņš definēja normālu ķermeņa temperatūras diapazonu no 36,3 līdz 37,5 ºC. Tomēr termometra izmantošana kļuva plaši izplatīta vēlāk, kad Tomass Klifords Allbuts 1866. gadā projektēja 12 cm garu portatīvo termometru.

Termogrāfijas principi

20. gadsimtā zinātnieki sāka analizēt infrasarkano staru spektru, izmantojot fotogrāfiju. Faktiski Otrā pasaules kara laikā tika panākts daudz sasniegumu attiecībā uz infrasarkano sensoru attīstību, kas bija ļoti noderīgi armijām.

Ir izstrādāti tādi termoloģijas rīki kā termogrāfija, kas ļauj analizēt infrasarkanos attēlus pētījumu ķermeņiem. Yellowcloud no Vācijas

1960. gadā vairāki pētījumi, kas veltīti termisko attēlu izmantošanai, palielināja zinātnes zināšanas. 1972. gadā tika paziņots, ka termogrāfija, kā tolaik sāka saukt, tiek izmantota medicīnā, lai pētītu dažas ķermeņa daļas, piemēram, sieviešu krūtis. Kopš astoņdesmitajiem gadiem daudzi fiziķi un tehniķi turpināja attīstīt aprīkojumu, un medicīnas pielietojums arvien palielinājās.

Pašlaik termogrāfiju izmanto dažādās nozarēs, piemēram, neiroloģijā, asinsvadu medicīnā, sporta medicīnā un daudzās citās jomās. Tas ir tas, kā termoloģijas attīstība laika gaitā ir progresējusi, vienlaikus ar termogrāfiju kļūstot par vienu no visatbilstošākajām jomām cilvēka ķermeņa medicīniskajos pētījumos.

Saistītie jēdzieni

Temperatūra

Tas attiecas uz ķermeņa daļiņu uzbudinājuma pakāpes izmēru. Tas nāk no fakta, ka ķermeņa temperatūru nosaka ātrums, ar kādu tā molekulas pārvietojas.

Termometriskās skalas

Tās ir skalas, kuras izmanto temperatūras mērīšanai, izmantojot dažus fiksētus atskaites punktus. Trīs pazīstamākās termometriskās skalas ir Celsija, Fārenheita un Kelvina.

Karsts

Tas ir siltumenerģijas veids, ko var pārnest starp ķermeņiem, kuriem ir atšķirīga temperatūra. Siltums parasti pārvietojas no ķermeņa ar augstāku temperatūru uz zemākas temperatūras ķermeņiem, līdz tiek sasniegts termiskais līdzsvars. Ir zināmi trīs siltuma pārneses veidi: ar vadīšanu, konvekciju un apstarošanu.

Termiska izplešanās

Tas rodas, ja ķermenis saņem vai rada lielu daudzumu siltuma. Šis efekts var radīt izmaiņas ķermeņa fiziskajā stāvoklī.

Atsauces

1. Termoloģija Brazīlijas skola. Atgūts no brasilescola.uol.com.br
2. Zālamans S; Miatello R (2010). Termometrs: viena no ikdienas medicīnas prakses pamata instrumentiem vēsture. Medicīnas zinātņu fakultāte. Kujo Nacionālā universitāte
3. Termogrāfija. Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija. Atgūt no en.wikipedi.org
4. Termoloģija Spānijas Karaliskā akadēmija. Spāņu valodas vārdnīca. Atgūts no vietnes dle.rae.e
5. Termogrāfijas vēsture. starptautiskā medicīnas termogrāfu asociācija. Atgūts no iamtonline.org
6. Ar termoloģiju saistīti instrumenti. Izglītības vēstures virtuālais muzejs. Mursijas universitāte. Atgūts no um.es