Osnovna škola Domovinske zahvalnosti

Ne treba nas čuditi želja da, nakon što nam na vrata pokucaju hladni dani, u svakom trenutku želimo znati kolika je temperatura..ono što nas treba čuditi jest jednostavnost uređaja kojim ju mjerimo: malo stakla, malo "otrova."... i eto ga  - živin toplomjer!

„Tekuće srebro“

Naravno da temperaturu ne mjerimo otrovom. No mjerimo ju kemijskim elementom koji jest otrovan! Kemijski element – najzaslužniji za to da danas gotovo svatko u svakom trenutku zna koliko je oko njega stupnjeva Celzijevih – je dobro nam poznata živa. Svoje ime, na latinskom hydrargyrum = tekuće srebro, živa duguje svojim zanimljivim fizikalnim svojstvima. Naime, živa je na sobnoj temperaturi tekući metal srebrno bijele boje.

Upotreba ove tvari u mjerne svrhe nikako ne predstavlja "sretno riješenje" zbog toga što živa - ukoliko uđe u ljudsko tijelo - na njega ima dosta štetan utjecaj. S obzirom na to da neškodljivost za ljudski organizam, očito, nije razlog zbog kojeg u termometre ugrađujemo živu - što je?

Zašto živa?

Glavni razlog zbog kojeg se živa koristi za mjerenje temperature proizlazi iz nužnosti da se za mjerenje temperature odabere medij koji se jednako ponaša na svim temperaturama. Ovaj zahtjev u mjernoj se tehnici naziva Zahtjevom konzistentnosti.

Svaki termometar radi na istom principu: toplinskog stezanja ili istezanja tvari. Dobro znamo da se sve tvari u prirodi (osim vode) jednako ponašaju pri promjeni toplinskih uvjeta u kojima se nalaze. Porast temperature za posljedicu će imati širenje tvari, a pad temperature stezanje tvari. Iz ovog bi se dalo zaključiti da je zapravo svaka tvar podesna da bude medij u toplomjeru - jer svaka se na prvi pogled ponaša kako bismo  u ovom slučaju željeli. No ono što priču znatno komplicira je upravo zahtjev konzistentnosti koji traži da se medij jednako steže ili isteže na svim temperaturama – jer jedino tako možemo dobiti jednostavan toplomjer – koji ne zahtjeva komplicirano kalibriranje!

Živa je upravo takav materijal! Naime, ukoliko ju smjestimo u tanku staklenu cijevćicu i izložimo rastućoj temperaturi, živa će se početi širiti, a s obzirom na to da joj oblik cjevčice  dozvoljava širenje u samo  jednom smjeru – stupac žive počinje "rasti". Ovaj "rast"  događa se jednakim ritmom neovisno o tome kojoj temperaturi izložimo cjevčicu. Drugim riječima, živa će se jednako proširiti i kad temperatura poraste sa 25,2 na 25,3 stupnjeva Celzijeva kao i kad temperatura poraste sa 39,8, na 39,9.

Ovo svojstvo žive uvelike pojednostavnjuje izradu termometra jer promjer cjevćice u koju ju se smješta može biti isti čitavom njezinom duljinom, a podjela na skali jednaka i kontinuirana.

Prvi toplomjer čovječanstvo je upoznalo zahvaljujući radu poznatog Galilea Galileia. Njegov toplomjer, ujedno i prvi toplomjer čovječanstva, tzv. Zračni termoskop, svjetlo dana ugledao je 1592. godine! S obzirom na to da je ovaj toplomjer kao medij koristio zrak, ubrzo se zbog svoje ovisnosti o atmosferskom tlaku pokazao nepouzdanim, a potraga za boljm medijem je nastavljena...Ona traje i danas, jer iako živa zadovoljava sve zahtjeve mjerne tehnike - ne zadovoljava one ljudskog zdravlja. Sigurno je da će živu, zbog njezine otrovnosti, u dogledno vrijeme potpuno zamijeniti različiti elektronički sklopovi!