Номер 7, страница 12 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 1. Предмет химии. Роль химии в жизни человека. Глава 1. Первоначальные химические понятия - номер 7, страница 12.

7. Подготовьте сообщение об истории усовершенствования приборов для измерения температуры тела человека.

Первые шаги: термоскопы

История измерения температуры начинается в конце XVI - начале XVII века. Итальянский ученый Галилео Галилей изобрел термоскоп – прибор, который показывал изменение температуры, но не измерял ее в конкретных единицах. Он состоял из стеклянного шарика с длинной трубкой, опущенной в сосуд с водой. При нагревании воздух в шарике расширялся, и уровень воды в трубке опускался, при охлаждении – сжимался, и уровень воды поднимался. Врач Санторио Санторио, друг Галилея, адаптировал этот прибор для измерения температуры человеческого тела. Пациент должен был дышать на шарик или держать его во рту. Однако показания термоскопа сильно зависели от атмосферного давления, что делало его неточным для медицинских целей.

Изобретение термометра и температурных шкал

Настоящий прорыв произошел в середине XVII века, когда флорентийские ученые, по инициативе великого герцога Тосканского Фердинандо II Медичи, создали первый запаянный спиртовой термометр. Запаянная трубка исключала влияние атмосферного давления. Однако у каждого такого прибора была своя произвольная шкала, что не позволяло сравнивать результаты измерений. Стандартизация началась в XVIII веке с появлением общепринятых шкал:

• В 1714 году Даниэль Габриель Фаренгейт создал точный ртутный термометр и шкалу, где $0°F$ – температура замерзания смеси соли и льда, а $96°F$ (позже скорректировано до $98.6°F$ или $37°C$) – температура тела здорового человека.
• В 1730 году Рене Антуан Реомюр предложил спиртовой термометр со шкалой от $0°R$ (точка замерзания воды) до $80°R$ (точка кипения воды).
• В 1742 году шведский астроном Андерс Цельсий создал шкалу, в которой изначально $0°C$ была точка кипения воды, а $100°C$ – точка замерзания. Позже его коллега Мартин Штрёмер «перевернул» шкалу, придав ей современный вид.

Появление клинического термометра

Несмотря на наличие термометров, они были громоздкими (до 30 см в длину) и медленными (измерение занимало 15-20 минут), что делало их практически непригодными для врачебной практики. Революцию в медицинской диагностике совершил в 1867 году британский врач сэр Томас Клиффорд Олбутт. Он создал первый портативный клинический термометр. Его модель была компактной (около 15 см) и позволяла измерить температуру всего за 5 минут. Важнейшим усовершенствованием стало сужение капилляра перед резервуаром с ртутью, что позволяло «фиксировать» максимальное показание – ртутный столбик не опускался после извлечения термометра, что давало врачу время спокойно считать показания.

Эра ртутных термометров и их закат

Ртутный термометр конструкции Олбутта стал «золотым стандартом» в медицине почти на 150 лет благодаря своей высокой точности и дешевизне. Однако у него были и существенные недостатки: хрупкость стеклянного корпуса, длительное время измерения по современным меркам и, главное, высокая токсичность ртути. Разбитый градусник представлял серьезную опасность для здоровья и окружающей среды. В связи с этим, в конце XX - начале XXI века многие страны мира подписали Минаматскую конвенцию о ртути, которая привела к постепенному отказу от производства и использования ртутных термометров.

Цифровая революция: электронные термометры

Во второй половине XX века началось развитие электронных термометров. В их основе лежит терморезистор – чувствительный элемент, электрическое сопротивление которого точно зависит от температуры. Микропроцессор в приборе измеряет это сопротивление, преобразует его в значение температуры и выводит на цифровой дисплей. Преимущества электронных термометров очевидны: они абсолютно безопасны (не содержат ртути), измеряют температуру гораздо быстрее (от 10 секунд до минуты) и обладают дополнительными удобствами, такими как звуковой сигнал, память на последние измерения и гибкий наконечник.

Бесконтактные технологии: инфракрасные термометры

Следующим этапом эволюции стали инфракрасные (ИК) термометры, появившиеся в широком доступе в конце XX века. Они работают по принципу улавливания теплового (инфракрасного) излучения, которое испускает тело человека. Существует две основные разновидности:

• Ушные (тимпанические), измеряющие температуру барабанной перепонки, которая точно отражает температуру центральных частей тела.
• Лобные (бесконтактные), которые измеряют температуру поверхности лба на расстоянии нескольких сантиметров.

Их главное преимущество – практически мгновенное измерение (1-3 секунды) и отсутствие необходимости прямого контакта (для лобных моделей), что делает их незаменимыми для измерения температуры у маленьких детей, спящих людей и для проведения массового скрининга в общественных местах.

Современность и будущее

Сегодня технологии продолжают развиваться. На рынке доступны «умные» термометры, которые по Bluetooth синхронизируются со смартфонами, ведут в приложении график температуры и помогают анализировать течение болезни. Разрабатываются и внедряются носимые термометры в виде пластырей для непрерывного мониторинга температуры у пациентов, а также миниатюрные проглатываемые капсулы-термометры для специальных медицинских и научных исследований.

Ответ: История совершенствования приборов для измерения температуры тела человека — это эволюция от первых неточных термоскопов (XVII век) к стандартизированным жидкостным термометрам со шкалами Цельсия и Фаренгейта (XVIII век). Ключевым моментом стало создание компактного клинического ртутного термометра сэром Томасом Олбуттом (1867), который доминировал в медицине более ста лет. Из-за токсичности ртути его вытеснили безопасные и быстрые электронные термометры на основе терморезисторов. Современный этап представлен инфракрасными термометрами (ушными и бесконтактными), обеспечивающими мгновенное измерение, а также «умными» гаджетами, синхронизирующимися со смартфонами для ведения цифрового журнала здоровья.