อุณหวิทยา: ประวัติศาสตร์สิ่งที่ศึกษาและแนวคิดพื้นฐาน - วิทยาศาสตร์ - 2026

เทอร์โมเป็นสาขาของฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ที่รับผิดชอบในการศึกษาผลกระทบของความร้อนและอุณหภูมิในเรื่อง ตัวอย่างเช่นจะวิเคราะห์พฤติกรรมของเซลล์เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่แตกต่างกันเนื่องจากการเคลื่อนไหวของเซลล์อาจเพิ่มขึ้นหรือลดลงขึ้นอยู่กับระดับความร้อน

นอกจากนี้ยังใช้ในทางการแพทย์โดยใช้เทอร์โมกราฟฟี สิ่งนี้ใช้การใช้กล้องพิเศษที่ตรวจจับรังสีอินฟราเรด ร่างกายใด ๆ ที่ปล่อยรังสีและมีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สามารถสังเกตได้ผ่านทางเทอร์โมกราฟฟีไม่ว่าจะมีแหล่งกำเนิดแสงอยู่ในสิ่งแวดล้อมหรือไม่ก็ตาม

อุณหวิทยามุ่งเน้นไปที่การศึกษาความร้อนและผลกระทบต่อสสาร ภาพโดย Gerd Altmann จาก Pixabay

เทอร์โมกราฟฟีเป็นที่ทราบกันดีว่ามีลักษณะไม่รุกรานเนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้รังสีในการตรวจคน การวินิจฉัยบางอย่างที่สามารถทำได้ ได้แก่ มะเร็งเต้านมเบาหวานโรคข้ออักเสบความผิดปกติของการเผาผลาญอาการปวดหัวหรือปวดหลังหรือความผิดปกติในระบบประสาท

เทอร์โมวิทยาศึกษาอะไร? (วัตถุประสงค์ของการศึกษา)

Thermology มุ่งเน้นไปที่การศึกษาความร้อนและทุกสิ่งที่สามารถทำให้เกิดสสารผ่านขั้นตอนหรือกระบวนการต่างๆ ความร้อนสามารถปรับเปลี่ยนสถานะของสสารได้ตามพฤติกรรมของเซลล์ อุณหภูมิที่แตกต่างกันหรือความเข้มข้นของความร้อนที่แตกต่างกันสามารถสร้างปฏิกิริยาที่แตกต่างกันในร่างกายในระดับเซลล์

ในองค์ประกอบบางส่วนของการศึกษาอุณหวิทยาคือความร้อนและอุณหภูมิซึ่งปรากฏเป็นแนวคิดหลัก เทอร์โมวิทยาใช้เครื่องมือวัดเช่นเทอร์โมมิเตอร์เพื่อกำหนดระดับความร้อนที่วัตถุมี

อุณหวิทยาเน้นการศึกษาเกี่ยวกับสสารและขอบเขตที่ความร้อนสามารถปรับเปลี่ยนได้ ร่างกายแต่ละคนมีลักษณะเฉพาะดังนั้นความร้อนจึงไม่ทำหน้าที่เหมือนกันในทุกกรณี

เทอร์โมโลยีสามารถศึกษาได้เช่นวิธีที่ความร้อนกระทำกับของเหลวและเมื่อมันสามารถแช่แข็งหรือเดือดได้จึงเปลี่ยนจากของเหลวไปเป็นของแข็งหรือสถานะก๊าซ

ประวัติความร้อน

การใช้งานครั้งแรก

ตั้งแต่สมัยโบราณมนุษย์ให้ความสนใจในการศึกษาเรื่องความร้อน ตัวอย่างเช่นนักฟิสิกส์ชาวกรีกได้กำหนดแนวความคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้ไว้แล้วและอริสโตเติลแย้งว่าความร้อนเป็นคุณภาพที่มีอยู่ในสสาร นักวิชาการอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับความร้อนกับส่วนต่างๆของร่างกายที่เคลื่อนไหวมากที่สุด

ในศตวรรษที่ 400 ก่อนคริสต์ศักราช C. นักฟิสิกส์หลายคนใช้อ่างโคลนกับร่างกายของผู้ป่วยในขณะที่สังเกตว่าบริเวณต่างๆแห้งอย่างไร ด้วยวิธีนี้พวกเขาระบุระดับอุณหภูมิต่างๆที่กระจายอยู่ในร่างกายมนุษย์ เทคนิคนี้ถือได้ว่าเป็นหนึ่งในผู้บุกเบิกการวัดอุณหภูมิ

นั่นคือในเวลานั้นความร้อนมีส่วนเกี่ยวข้องกับปัญหาสุขภาพอยู่แล้ว ในความเป็นจริงความโดดเด่นเช่นฮิปโปเครตีสเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าในบริเวณใด ๆ ของร่างกายที่มีความร้อนเกินมีโรคซ่อนอยู่

ความก้าวหน้าทางเทคนิคระหว่างการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์

ในช่วงศตวรรษที่ 16 ความพยายามครั้งแรกในการวัดความร้อนเกิดขึ้น ในจำนวนนี้เป็นการพัฒนาเทอร์โมสโคปโดย Galileo Galilei (1564-1642) ซึ่งตั้งข้อสังเกตว่าความหนาแน่นของของเหลวสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

เครื่องมือประกอบด้วยกระบอกแก้วซึ่งภายในเต็มไปด้วยแอลกอฮอล์และน้ำ ภายในกระบอกสูบมีแก้วทรงกลมหลายอันที่มีของเหลวสี ในเวลาเดียวกัน Santorio Santorio (1561-1636) โดยใช้การอ้างอิงของกาลิเลโอได้คิดค้นเครื่องวัดอุณหภูมิทางคลินิกเพื่อให้สามารถวัดกับผู้ป่วยของเขาได้

ด้วยความก้าวหน้าในเทคนิคการใช้แก้วในปี 1641 เฟอร์ดินานด์ที่ 2 เดอเมดิชีดยุคแห่งทัสคานีได้พัฒนาเครื่องวัดอุณหภูมิหลอดแอลกอฮอล์ซึ่งเป็นข้อมูลอ้างอิงหลักของที่ใช้ในปัจจุบัน

ในช่วงศตวรรษที่ 17 โรเบิร์ตบอยล์ (1627-1691) ชาวอังกฤษได้กำหนดกฎหมายสองฉบับแรกที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดเรื่องอุณหภูมิ นอกจากนี้เขายังมีส่วนในการค้นพบ "กฎแห่งความสมดุล" ซึ่งมีการระบุว่าร่างกายทั้งหมดที่สัมผัสกับสภาวะความร้อนหรือความเย็นแบบเดียวกันจะสามารถเข้าถึงอุณหภูมิเดียวกันได้

เกิดเกล็ดความร้อน

ในปี 1714 Daniel Gabriel Fahrenheit ได้พัฒนาเครื่องวัดอุณหภูมิปรอทเครื่องแรกและสร้างมาตราส่วนอุณหภูมิ "ฟาเรนไฮต์" ที่รู้จักกันดีซึ่งยังคงมีผลบังคับใช้ในหลายประเทศเช่นสหรัฐอเมริกา ฟาเรนไฮต์สามารถวัดความแปรปรวนของจุดเดือดของน้ำภายใต้สภาวะความดันที่แตกต่างกันของสภาพแวดล้อมและสังเกตว่าสารเหลวแต่ละชนิดมีจุดเดือดที่แตกต่างกัน

ในเวลานั้นแอนเดอร์สเซลเซียส (1701-1744) ถูกกำหนดให้เป็นจุดอ้างอิงสำหรับเทอร์โมมิเตอร์ของเขาจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของน้ำเมื่ออยู่ที่ระดับน้ำทะเล ชื่อของเครื่องชั่งเซลเซียสเรียกว่า "มาตราส่วนเซนติเกรด" ต่อมาได้เปลี่ยนชื่อตามชื่อผู้ประดิษฐ์เป็น "องศาเซลเซียส"

มาตราส่วนอื่นที่เป็นที่ยอมรับคือองศาเคลวินหรือสเกลสัมบูรณ์ซึ่งพัฒนาโดยลอร์ดวิลเลียมทอมสันเคลวินนักฟิสิกส์คณิตศาสตร์ (ค.ศ. 1824-1907) การศึกษาของเขาขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของโมเลกุล

ด้วยเหตุนี้เขาจึงกำหนดให้ค่าของ "อุณหภูมิศูนย์" เป็นจุดที่การเคลื่อนที่ของโมเลกุลหยุดลง ดังนั้นจึงมีการกำหนดว่าร่างกายใด ๆ ที่มีอุณหภูมิมากกว่าหรือเท่ากับ "ศูนย์สัมบูรณ์" จะสามารถเปล่งพลังงานความร้อนหรือความร้อนได้

ใช้ครั้งแรกในการแพทย์

เมื่อถึงศตวรรษที่ 19 การวัดอุณหภูมิเริ่มถูกรวมเข้ากับการตรวจหาโรค แพทย์และนักแบคทีเรียชาวฝรั่งเศสชื่อ Alfred FrançoisDonné (1801-1878) ได้ทำการทดลองกับงานวิจัยประยุกต์ของเขาในผู้ป่วยมากกว่า 1800 รายที่ได้รับผลกระทบจากไข้โดยใช้เครื่องวัดอุณหภูมิที่รักแร้ที่ออกแบบโดยเขา

ต่อมา Carl Reinhold August Wunderlich (1815-1877) นักฟิสิกส์และศาสตราจารย์ชาวเยอรมันแสดงให้เห็นว่าไข้เป็นอาการไม่ใช่โรคซึ่งเขากำหนดอุณหภูมิของร่างกายให้อยู่ในช่วงปกติระหว่าง 36.3 ถึง 37.5 ºC อย่างไรก็ตามการใช้เครื่องวัดอุณหภูมิได้แพร่หลายในเวลาต่อมาเมื่อ Thomas Clifford Allbut ออกแบบเทอร์โมมิเตอร์แบบพกพาขนาด 12 ซม. ในปีพ. ศ. 2409

หลักการเทอร์โมกราฟฟี

ในศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์เริ่มวิเคราะห์สเปกตรัมอินฟราเรดผ่านการถ่ายภาพ ในความเป็นจริงในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองมีความก้าวหน้ามากมายเกี่ยวกับการพัฒนาเซ็นเซอร์อินฟราเรดซึ่งมีประโยชน์มากสำหรับกองทัพ

เครื่องมือทางอุณหวิทยาเช่นเทอร์โมกราฟฟีได้รับการพัฒนาเพื่อให้สามารถวิเคราะห์ภาพอินฟราเรดเพื่อศึกษาร่างกายได้ Yellowcloud จากเยอรมนี

ในปีพ. ศ. 2503 การสืบสวนหลายครั้งที่อุทิศให้กับการใช้ภาพความร้อนได้เพิ่มพูนความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ ในปีพ. ศ. 2515 มีการประกาศว่าเทอร์โมกราฟฟีซึ่งเริ่มถูกเรียกในเวลานั้นถูกนำมาใช้ในด้านการแพทย์เพื่อศึกษาบางส่วนของร่างกายเช่นหน้าอกของผู้หญิง เริ่มต้นในทศวรรษที่ 1980 นักฟิสิกส์และช่างเทคนิคหลายคนยังคงพัฒนาอุปกรณ์และการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ก็เพิ่มมากขึ้น

ปัจจุบันเทอร์โมกราฟฟีถูกนำไปใช้ในสาขาต่างๆเช่นประสาทวิทยาเวชศาสตร์หลอดเลือดเวชศาสตร์การกีฬาและอีกหลายสาขา นี่คือวิธีที่พัฒนาการของเทอร์โมวิทยาก้าวหน้าขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อเวลาผ่านไปควบคู่ไปกับการวัดอุณหภูมิซึ่งเป็นหนึ่งในสาขาที่เกี่ยวข้องมากที่สุดในการศึกษาทางการแพทย์เกี่ยวกับร่างกายมนุษย์

แนวคิดที่เกี่ยวข้อง

อุณหภูมิ

หมายถึงการวัดระดับความปั่นป่วนของอนุภาคของร่างกาย สิ่งนี้มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าอุณหภูมิของร่างกายได้รับจากความเร็วที่โมเลกุลเคลื่อนที่

เครื่องชั่งแบบเทอร์โมเมตริก

เป็นเครื่องชั่งที่ใช้วัดอุณหภูมิโดยใช้จุดอ้างอิงคงที่ เครื่องชั่งแบบเทอร์โมเมตริกที่รู้จักกันดี 3 ชนิด ได้แก่ เซลเซียสฟาเรนไฮต์และเคลวิน

ร้อน

เป็นพลังงานความร้อนรูปแบบหนึ่งที่สามารถถ่ายเทระหว่างร่างกายที่มีอุณหภูมิต่างกัน ความร้อนมักจะถ่ายเทจากร่างกายที่มีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังร่างกายที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจนกว่าจะได้สมดุลทางความร้อน การส่งผ่านความร้อนที่รู้จักมีสามรูปแบบ: โดยการนำการพาความร้อนและการฉายรังสี

การขยายตัวทางความร้อน

สร้างขึ้นเมื่อร่างกายได้รับหรือสร้างความร้อนจำนวนมาก ผลกระทบนี้สามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงในสภาพร่างกายในร่างกาย

อ้างอิง

1. อุณหวิทยา โรงเรียนบราซิล กู้คืนจาก brasilescola.uol.com.br
2. โซโลมอน S; Miatello R (2010) เทอร์โมมิเตอร์: ประวัติของหนึ่งในเครื่องมือพื้นฐานของการปฏิบัติทางการแพทย์ประจำวันวารสารการแพทย์ของมหาวิทยาลัย คณะวิทยาศาสตร์การแพทย์. มหาวิทยาลัยแห่งชาติ Cuyo
3. เทอร์โมกราฟฟี. Wikipedia สารานุกรมเสรี กู้คืนจาก en.wikipedi.org
4. อุณหวิทยา Royal Spanish Academy. พจนานุกรมภาษาสเปน กู้คืนจาก dle.rae.e
5. ประวัติเทอร์โมกราฟฟี International Association of Medical Thermographers สืบค้นจาก iamtonline.org
6. เครื่องมือที่เกี่ยวข้องกับอุณหวิทยา พิพิธภัณฑ์เสมือนจริงของประวัติศาสตร์การศึกษา มหาวิทยาลัยมูร์เซีย กู้คืนจาก um.es