CHE COSA FAR NOTARE

E’ importante che nella prima misura della temperatura del piano del tavolo la sonda sia appena stata ritirata dall’esterno, così che non possa entrare in equilibrio termico con l’ambiente interno. Se invece si aspetta del tempo bisogna farlo notare.

Per misurare la febbre bisogna tenere il termometro sotto l’ascella per qualche tempo; bisogna raggiungere l’equilibrio.

La sonda appoggiata sul piano del tavolo è in contatto con il tavolo, certo, ma anche con l’aria. Quando è accesa la lampada cambia la temperatura dell'aria e in più la radiazione sia luminosa che termica (gli infrarossi emessi dalla lampadina o dalla stufetta) colpisce la sonda.

La sonda dei termometri è riflettente, proprio per evitare l’assorbimento di radiazione durante la misura. Naturalmente un po’ di assorbimento avviene sempre e nelle nostre misure lo si vede bene.

I materiali delle superfici della stanza che mostrano differenze di temperatura non sono così importanti: conviene indirizzare l’attenzione verso la posizione delle superfici e il contatto con sorgenti fredde o calde anche esterne alla stanza, per esempio i vetri delle finestre o il muro sopra un termosifone.

   CHE COSA SUCCEDE

La sonda del termometro assorbe calore e lo dissipa, fino a raggiungere l’equilibrio. Per misurare la temperatura bisogna aspettare che venga raggiunto l’equilibrio fra il termometro e l’oggetto con cui è in contatto. Il termometro indica la propria temperatura e se c’è equilibrio termico fra il termometro e un oggetto la temperatura del termometro è anche quella dell’oggetto.

Quando è a contatto con il tavolo la sonda è anche a contatto con l’aria appena sopra il piano del tavolo e scambia calore con entrambi.

Quando la sonda è colpita dalla luce e dagli infrarossi assorbe radiazione e si scalda, quindi non è più in equilibrio con l’aria (o tavolo e aria) e il termometro non ne indica correttamente la temperatura. Del resto non indica certo la temperatura della sorgente di radiazione.

Il cappuccio nero fa aumentare l’assorbimento della radiazione.

Il discorso dell’equilibrio termico richiede di definire i confini del sistema che si considera. La parte della stanza in cui si trova il tavolo ha una temperatura uniforme, quindi le sue parti hanno raggiunto un equilibrio. Ma la stanza non può essere considerata in equilibrio con l’esterno: per esempio le finestre sono più fredde dell’aria interna, perché attraverso il vetro il calore viene dissipato verso l’esterno.

   PER APPROFONDIRE

Il PT100 è un sensore particolarmente utile per misurare la temperatura di una superficie. E’ formato da un cuore di ceramica di tipo particolare appoggiato su una strisciolina metallica. La resistenza elettrica della ceramica è direttamente proporzionale alla sua temperatura.
Per eseguire la misura appoggia il sensore sulla superficie e attaccalo con un po’ di nastro adesivo. Collega i fili del sensore a un tester e leggi la resistenza elettrica. La temperatura è data da

misura della resistenza in ohm - 100 diviso 0.385 .

Infatti quando la sonda viene collegata al multimetro, e si seleziona la misura della resistenza, per costruzione, 100 ohm corrispondono a 0 °C e quindi ogni grado centigrado corrisponde a 0.385 ohm.  La misura della temperatura in °C viene data pertanto da misura della resistenza in ohm - 100 diviso 0.385

Il pirometro ottico è uno strumento utile per misurare in modo rapido la temperatura di superfici anche poco accessibili, per esempio perché sono distanti, oppure perché sono parti in movimento, per esempio un elemento in rotazione di un motore.
Per eseguire la misura punta il pirometro verso la superficie e premi il “grilletto”; alcuni pirometri emettono un sottile fascio laser che genera un puntino luminoso sulla superficie permettendo un puntamento più preciso. Il display del pirometro indica la temperatura.

Il pirometro ricava la temperatura di una superficie a partire dalla radiazione infrarossa emessa dalla porzione di superficie inquadrata. Il suo sensore rileva gli infrarossi compresi fra 8 e 14 micrometri. 
Lo strumento misura l’intensità della radiazione emessa complessivamente in quell’intervallo di lunghezza d’onda. Ha in memoria le quantità di energia teoricamente emesse in quello stesso intervallo da un corpo nero (il corpo nero è un oggetto teorico perfettamente emittente e assorbente). Lo strumento identifica la temperatura del corpo nero che emetterebbe la stessa quantità di energia effettivamente misurata, eseguendo una piccola correzione per tenere conto che un corpo reale non è esattamente un corpo nero: in quell’intervallo di lunghezze d’onda la maggior parte dei corpi emette il 95% circa della radiazione emessa teoricamente da un corpo nero di uguale temperatura.
Il pirometro è uno strumento usato prevalentemente in ambito produttivo, per misurare temperature di parti in movimento, di zone di apparecchiature percorse da corrente elettrica, di corpi non accessibili (per esempio perché lontani oppure perché posti in ambienti pericolosi). Vengono anche usati in ambito alimentare, per esempio per misurare la temperatura dei surgelati, per verificare passo passo la continuità della catena del freddo, oppure per misurare la temperatura di cibi nei forni a microonde.