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Les thermomètres ont une multitude d'utilisations dans les sciences, l'ingénierie, l'industrie, les installations médicales et la vie quotidienne. Il existe plusieurs types de thermomètres, mais le thermomètre à mercure à liquide dans verre est l’un des plus connus. Le fonctionnement du thermomètre à mercure est simple à comprendre une fois que toutes les parties sont identifiées. Les pièces principales d’un thermomètre à mercure sont le capillaire, le bulbe, la balance et la chambre de détente.
Ampoule sphérique
L'ampoule est la partie la plus basse du thermomètre, qui a une forme sphérique. Cette section du thermomètre sert de réservoir pour contenir le mercure - un métal lourd de couleur argentée sur le tableau périodique des éléments. Le mercure reste sous forme liquide lorsqu'il se trouve dans un récipient fermé et est maintenu à la température ambiante. Comme les autres liquides, le mercure métallique se dilate sous l'effet de la chaleur. Si la température est suffisamment élevée, le mercure dans l'ampoule remonte dans le capillaire.
Tube capillaire
Le capillaire d'un thermomètre à mercure est le long tube cylindrique relié au bulbe. Lorsque la température augmente, le mercure remonte dans le capillaire. Plus le mercure monte dans le capillaire, plus la température mesurée est élevée. Le capillaire se termine par une section appelée chambre de détente.
Chambre d'expansion
La chambre d’expansion d’un thermomètre à mercure se trouve en haut du capillaire. La chambre d’expansion a pour fonction de former un volume plus important que le mercure peut remplir si l’échelle de température maximale est dépassée. Il n’est pas souhaitable que le mercure atteigne la chambre d’expansion, car cela signifie que le thermomètre n’est plus sensible aux augmentations de température.
Lignes d'échelle
L'échelle est la série de lignes qui sont gravées dans une zone sur le côté du capillaire. L'échelle permet de lire la température en unités de degrés. Le type d'unité de degré dépend du thermomètre spécifique. Les deux échelles de température couramment utilisées sont les degrés Celsius et les degrés Fahrenheit, que l’on trouve sur les thermomètres ordinaires. Les scientifiques et les ingénieurs utilisent souvent une autre échelle qui mesure la température en degrés Kelvin.
Précautions de sécurité
Un thermomètre à mercure en verre doit être manipulé avec précaution pour des raisons de sécurité. Si le thermomètre s'ouvre, le mercure contenu dans l'ampoule se transforme en petites boules d'argent et des vapeurs toxiques sont libérées dans l'air. Lorsqu'il est inhalé, le système nerveux humain peut être endommagé.L'exposition aux toxines doit être rapidement contenue et minimisée. Si vous cassez un thermomètre à mercure, un centre antipoison ou un professionnel de la santé peut vous expliquer comment nettoyer et éliminer correctement le mercure dans votre région. Même une infime quantité de mercure peut polluer l’eau et le sol.