Die Geschichte des Thermometers

Der Blick zum Thermometer gehört heute zu den automatischen Tätigkeiten des Menschen. Keine Naturwissenschaft, keine Technik kommt heute ohne Temperaturmessung aus.

Es begann damit, dass Heron, der griechische Forscher der Antike, ein Gerät baute, mit dem man die Ausdehnung der Luft durch Wärme feststellte. Galileo Galilei tat den entscheidenden Schritt: Er beschloss, dieses Naturgesetz zum Messen der Temperatur auszunutzen, und baute das erste Thermometer. Es war einfach: eine hohle Glaskugel mit langem Glasrohr daran, das eine Teilung hatte und in ein Gefäss mit Flüssigkeit ragte. Abhängig von der Temperatur der Glaskugel fiel und stieg die Flüssigkeit im senkrechten Rohr.

Mit der Entwicklung der Naturwissenschaften wurde das Bedürfnis, die Temperatur genau zu messen, sehr stark. Naturforscher wollten ihre Beobachtungen der Wärmeerscheinungen genauer aufschreiben oder sie wollten genau wissen, wie warm das Wasser oder die Luft ist. Nun bauten mehrere Forscher „richtige“ Thermometer und teilten die Skalen dieser Thermometer nach Festpunkten, die jeder nach seinem Gutdünken wählte. So baute ein Holländer aus Amsterdam (17. Jahrhundert) ein Thermometer. Den Gefrierpunkt des Wassers bezeichnete er mit −10˚und den Schmelzpunkt von Butter als +10˚.

Etwas später entstand das Thermometer von Renaldini. Der Gelehrte Renaldini (Italien) entschied sich für Gefrierpunkt und Siedepunkt des Wassers als Festpunkte.

Boyle nahm den Schmelzpunkt des Anisöles als einzigen Festpunkt. Newton wählte schmelzenden Schnee als 0˚ und die menschliche Blutwärme als 12˚.

Einen wesentlichen Fortschritt brachten auf diesem Gebiet die Arbeiten von Gabriel Daniel Fahrenheit (1686 – 1736). Er baute seine Thermometer in der Form, wie wir sie kennen. Er füllte einige Thermometer mit Quecksilber, andere mit Alkohol. Als Tiefspunkt (0˚ Fahrenheit) nahm er die Temperatur einer Kältemischung aus Eis, festem Salmiak und Wasser. Als zweiten Festpunkt nahm er den Gefrierpunkt des Wassers und teilte den Bereich von 0˚ bis hierher in 32 Teile. Also 0˚= 32˚ F.

Der französische Physiker Réaumer (1683 – 1757) teilte den Bereich zwischen Gefrierpunkt und Siedepunkt des Wassers in 80˚ R auf. Auch diese Skala kann man heute noch in einigen Ländern finden (20˚ R = 25˚C).

Die 100teilige Skala bei Quecksilber-Thermometern hat der schwedische Astronom Anders Celsius (1701-1744) eingeführt. Sie verbreitete sich schnell in den meisten Ländern und dient auch heute. Als Festpunkte für sein Thermometer benutze Celsius ebenfalls Gefrier- und Siedepunkt des Wassers.

Ausser den Alkohol- und Quecksilberthermometern sind heute auch Metallthermometers bekannt.

Die Geschichte des Thermometers ist beispielhaft. Sie zeigt, wie lange und wie viele einzelne kluge Köpfe nacheinander an einer Aufgabe arbeiten müssten, bis die Lösung gefunden war.

Strom aus Licht

Das Problem der Energiegewinnung ist heute sehr aktuell, darum sucht man ständig nach neuen Energiequellen. Eine der Möglichkeiten bietet uns die Sonnenstrahlung: Tag für Tag strahlt die Sonne ungeheure Energiemengen in den Weltraum - je Sekunde 386 x 10²¹ kW. Stellen Sie sich vor: Hinter der 386 noch 21 Nullen! So bekommt unsere Erde jährlich etwa 600 Billionen kW in Form von Strahlungsenergie von der Sonne.

Schon lange arbeiten viele Wissenschaftler an dem Problem: Wie kann man die Sonnenenergie in elektrischen Strom umwandeln?

Die physikalischen Prinzipen zur direkten Umwandlung von Licht in Elektroenergie sind schon etwa 100 Jahre bekannt. Aber die Methoden der Umwandlung des Sonnenlichtes in elektrischen Storm, die man bis jetzt benutzte, waren nicht vollkommen, und der Wirkungsgrad dieser Umwandlung war sehr gering.

Durch die Fortschritte der Halbleitertechnik wurden Materialien gefunden, die eine bedeutende Steigerung des Wirkungsgrades der lichtelekrischen Energieumwandlung ermöglichen.

Seit Ende der fünfziger Jahre wird das Sonnenlicht in Form der Solarzellen für Energieversorgungsanlagen besonders in der Raumfahrt praktisch genutzt. Schon der dritte sowjetische Sputnik (1985) wurde mit der Energie von Sonnenstrahlen gespeist.

Die Sonnenenergieanlagen auf der Erde funktionieren nur in der „Klein- Energetik“. Mit der Energie von Sonnenstrahlen werden gespeist: „Sonnenkocher“ für das Mittagessen, Transistorradios, Tisch- und Taschenuhren, Taschenlampen, Rasierapparate.

Im Hafen von Taganrog gibt es Bojen mit Akkumulatoren, die am Tage mit Sonnenenergie aufgeladen werden und in der Nacht die Leuchtzeichen speisen. In der Zukunft werden Sonnenenergieanlagen der Klein- Energetik eine sehr grosse Rolle spielen.

Das grösste bekannte Sonnenkraftwerk befindet sich im Ararattal in Armenien. Es hat 1300 Reflexionsspiegel mit einer Fläche von je 15 m². Seine Leistung beträgt etwa 1200 kW. Dieses Sonnenkraftwerk ist eine Versuchsstation.

Date: 2015-12-24; view: 2380