Para auxiliar no estudo do clima e de outros fenômenos, os cientistas usam termômetros para medir a temperatura. Os termômetros vêm em vários tipos diferentes, incluindo líquido em vidro, resistência e radiação infravermelha. Cada tipo oferece vantagens diferentes, como custo, velocidade, precisão e faixa de temperatura.
Termômetro de líquido em vidro
O termômetro de líquido em vidro é um dos instrumentos mais comuns usados hoje para medir temperatura. . Como o nome sugere, o instrumento consiste em um bulbo de vidro contendo um líquido especial. No topo da lâmpada está uma haste com uma escala marcada para medir a temperatura. Os líquidos escolhidos para os termômetros se expandem e contraem significativamente em resposta às mudanças de temperatura, indicando a temperatura como uma posição na escala do caule. Por muitos anos, o mercúrio era um líquido comumente usado para medir a temperatura, embora, por razões de segurança, os fabricantes de termômetros o tenham eliminado gradualmente em favor do álcool e de outras substâncias com menor toxicidade. Daniel Gabriel Fahrenheit inventou o termômetro de mercúrio em vidro, que cobre a faixa de temperatura de 38 a 356 graus Celsius negativos (36,4 a 672,8 graus Fahrenheit negativos).
Termômetro de resistência
À medida que as correntes elétricas fluem através dos fios , eles se dispersam e os limites dos fios. Este é um fenômeno conhecido como resistência elétrica, e seu valor está relacionado à temperatura. Termômetros de resistência normalmente usam fio de platina, pois não corroem ou reagem com o ar em uma ampla faixa de temperaturas. O fio é enrolado normalmente em uma bobina e colocado dentro de um tubo de cerâmica. Os termômetros de resistência têm uma resolução muito maior que a do tipo líquido em vidro e podem potencialmente medir alterações até um milésimo de grau.
Termômetro a gás de volume constante
O termômetro a gás de volume constante consiste de um recipiente com uma quantidade fixa de gás dentro. O termômetro trabalha com o princípio de que mudanças na pressão do gás são proporcionais às mudanças na temperatura do gás. Um sensor de pressão dentro do contêiner detecta a pressão e os componentes eletrônicos de calibração convertem esse valor em uma medição de temperatura. Termômetros de volume constante normalmente usam ar como gás para medições realizadas perto da temperatura ambiente. Se as medições exigem temperaturas muito baixas, o hélio é usado, pois possui um ponto de ebulição próximo ao zero absoluto.
Termometria de radiação
Todos os objetos emitem radiação infravermelha com uma intensidade aproximadamente proporcional à sua temperatura. Os termômetros de radiação consistem em uma série de ópticas que focalizam a luz infravermelha em um detector eletrônico especial. O detector é normalmente um semicondutor, como o silício, que produz uma corrente elétrica proporcional à intensidade da radiação infravermelha. O dispositivo calcula a temperatura eletronicamente. Uma vantagem importante dos termômetros de radiação é o potencial de medir a temperatura de um objeto à distância. Eles também podem medir temperaturas mais rapidamente do que por outros métodos. Alguns termômetros infravermelhos têm uma mira a laser, para direcionar o dispositivo com precisão a objetos específicos.
