تاريخ ميزان الحرارة. تقرير: موازين الحرارة ومقاييس الحرارة

المحتويات:    تقرير عن الفيزياء له: مقياس درجة الحرارة ، الحرارة والعدادات والمخازن درجة الحرارة. هناك العديد من مقاييس درجات الحرارة المتدرجة ، وعادة ما يتم أخذ نقاط تجميد وغليان المياه كنقاط مرجعية. الآن الأكثر شيوعا في العالم هو مقياس مئوية. في عام 1742 ، اقترح عالم الفلك السويدي أنديرس سيلز مقياس درجة حرارة 100 درجة ، حيث يتم أخذ درجة غليان الماء عند الضغط الجوي العادي على شكل 0 درجة ، ويكون ذوبان الثلج عند 100 درجة.

مقياس ريومورا ، اليوم تقريبا التخلي عنها. لجعل قياس مستقل عن آثار ترمومتر ، مثل نقطة الغليان أو الماء المتجمد ، اقترح وليام طومسون مفهوم درجة الحرارة المطلقة. هذا هو الصفر المطلق ، الحد الظاهري ، الذي نعرفه الآن عن كثب.

عند الصفر المطلق ، تكون الجسيمات التي تشكل المادة في حالة استراحة كاملة. في هذه الحالة ، فإن طريقة الاصبع الرطب تعمل على الهواء ، ويحافظ على أتباعه. على الرغم من أن الإحساس بالحرارة والبرودة جزء لا يتجزأ من التجربة الإنسانية ، إلا أن العديد من العقول العلمية تحتل قياسات دقيقة لدرجات الحرارة ، ومن غير الواضح ما إذا كان الإغريق أو الصينيون القدماء لديهم وسيلة لقياس درجة الحرارة ، ولكن هذا هو ما بدأه تاريخ مجسات درجة الحرارة في عصر النهضة.

تقرير بيئي

مقياس درجة الحرارة ، مقاييس الحرارة

والمحللون

موازين درجة الحرارة. هناك العديد من مقاييس درجات الحرارة المتدرجة ، وعادة ما يتم أخذ نقاط تجميد وغليان المياه كنقاط مرجعية. الآن الأكثر شيوعا في العالم هو مقياس مئوية. في عام 1742 ، اقترح عالم الفلك السويدي أنديرس سيلز مقياس درجة حرارة 100 درجة ، حيث يتم أخذ درجة غليان الماء عند الضغط الجوي العادي على شكل 0 درجة ، ويكون ذوبان الثلج عند 100 درجة. تقسيم النطاق هو 1/100 من هذا الاختلاف. عندما بدأوا في استخدام موازين الحرارة ، اتضح أنه أكثر ملاءمة للتبديل بين 0 و 100 درجة. ربما شارك كارل ليني في هذا الأمر (قام بتدريس الطب والعلوم الطبيعية في جامعة أوبسالا نفسها ، حيث يعتبر Celsius هو علم الفلك) ، الذي اقترح في عام 1838 أخذ درجة حرارة ذوبان الجليد عند درجة حرارة صفر ، ولكن يبدو أنه لم يفكر في النقطة المرجعية الثانية. حتى الآن ، تغير مقياس سيلسيوس إلى حد ما: درجة حرارة ذوبان الجليد عند الضغط العادي ، والتي لا تعتمد بشكل كبير على الضغط ، لا يزال من المفترض أن تكون عند 0 درجة مئوية. لكن درجة غليان الماء عند الضغط الجوي هي الآن 99.975 درجة مئوية ، وهو ما لا يؤثر على دقة قياس جميع موازين الحرارة تقريبًا ، باستثناء موازين الحرارة الخاصة الدقيقة. كما أن مقاييس درجة الحرارة في فهرنهايت ، كلفن ، ريومور وغيرها معروفة أيضًا ، فمقياس درجة حرارة فهرنهايت (في النوع الثاني الذي تم تبنيه منذ عام 1714) له ثلاث نقاط ثابتة: 0 ° تقابل درجة حرارة خليط من الماء والجليد والأمونيا ، و 96 درجة - درجة حرارة الجسم لشخص سليم ( تحت الذراع أو الفم). كدرجة حرارة مرجعية للتحقق من موازين الحرارة المختلفة ، تم أخذ قيمة 32 درجة لنقطة انصهار الجليد. مقياس فهرنهايت واسع الانتشار في البلدان الناطقة باللغة الإنجليزية ، لكنه لا يستخدم أبداً في الأدبيات العلمية. لتحويل درجة حرارة مئوية (С) إلى درجة حرارة فهرنهايت (температурыF) ، توجد صيغة F = (9/5) +C + 32 ، وللترجمة العكسية - الصيغة C = (5/9) (F 32). كلا المقياسين ، على حد سواء فهرنهايت ودرجة مئوية ، غير مريح للغاية عند إجراء التجارب في ظل الظروف التي تنخفض فيها درجة الحرارة تحت نقطة تجمد الماء ويتم التعبير عنها برقم سالب. في مثل هذه الحالات ، تم إدخال مقاييس درجة الحرارة المطلقة ، والتي تستند إلى الاستقراء إلى ما يسمى الصفر المطلق - النقطة التي يجب أن تتوقف عندها الحركة الجزيئية. واحد منهم يسمى مقياس رانكين ، والآخر هو مقياس الديناميكية الحرارية المطلقة. يتم قياس درجات الحرارة في درجات رانكين (RA) وكلفن (K). يبدأ كلا الميزانين عند درجة حرارة الصفر المطلقة ، ونقطة التجمد في الماء تتوافق مع 491.7 R و 273.16 K. عدد الدرجات و kelvins بين نقطة التجمد ونقطة غليان الماء على مقياس Celsius والمقياس الديناميكي الحراري المطلق هما متساويان ويساويان 100 ؛ على نطاق وفهرنهايت ورانكين، بل هو أيضا نفسه، ولكن يساوي 180 درجة مئوية في كلفن نقلها بواسطة الصيغة K = C + 273،16، وفهرنهايت - في درجة رانكين صيغة R = F + 459،7. في أوروبا ، تم توزيع مقياس ريومور ، الذي تم تقديمه في عام 1730 من قبل رينيه أنطوان دي ريومور ، لفترة طويلة. لا يبنى بشكل تعسفي ، مثل مقياس فهرنهايت ، ولكن وفقا للتوسع الحراري للكحول (في نسبة 1000: 1080). 1 درجة ريومور يساوي 1/80 الفاصل في درجة الحرارة بين درجة انصهار الجليد (0 ° R) والماء المغلي (80 ° R)، م. E. 1 ° R = 1.25 ° C، 1 ° C = 0.8 درجة R.، ولكن حاليا خارج الاستخدام.

لماذا تأخذ القياسات؟

الحرارة هي مقياس للطاقة في الجسم أو المادة ؛ فكلما ارتفعت الطاقة زادت الحرارة. ومع ذلك ، على عكس الخصائص الفيزيائية للكتلة والطول ، من الصعب قياسها. تعتمد معظم الطرق غير المباشرة على ملاحظة تأثير الحرارة على الجسم واشتقاق درجة الحرارة.

في نفس الوقت ، حدد أولي روم نقطتين ثابتتين ، ثم استيفاء بين هاتين النقطتين ، كانت النقاط المختارة هي نقطة تجمد هوك ونقطة غليان الماء. تم حل هذا اللغز من قبل العلماء ، بما في ذلك غاي لوساك ، الذي عمل على قوانين الغاز.

بعد إدخال النظام الدولي للوحدات (SI) ، يوصى باستخدام مقياسين لدرجة الحرارة. المقياس الأول هو الديناميكا الحرارية ، والذي لا يعتمد على خصائص المادة المستخدمة (وسط العمل) ويتم إدخاله من خلال دورة Carnot. وحدة درجة الحرارة في مقياس درجة الحرارة هذا هي kelvin (1 K) - واحدة من الوحدات الأساسية في نظام SI. سميت هذه الوحدة على اسم الفيزيائي الإنجليزي وليام طومسون (اللورد كلفن) ، الذي طور هذا المقياس وحافظ على وحدة قياس درجة الحرارة بنفس درجة حرارة درجة مئوية. مقياس درجة الحرارة الثاني الموصى به هو عملي دولي. يحتوي هذا المقياس على 11 نقطة مرجعية - درجات حرارة انتقال المرحلة لعدد من المواد النقية ، ويتم باستمرار صقل قيم نقاط درجة الحرارة هذه. وحدة قياس درجة الحرارة في النطاق العملي الدولي هي أيضا 1 ك.

رصد التمدد: السوائل و bimetals

ويعود تصميم جاليل للجهاز بدرجة حرارة متفاوتة إلى الوقت الذي اعتمد فيه على ضغط الهواء في وعاء لتثبيت عمود من الماء ، يشير ارتفاعه إلى درجة التبريد. ومع ذلك ، فإن تأثير ضغط الهواء كبير جدًا ، ولم يكن هذا الجهاز اكتشافًا رئيسيًا.

أغلق الأنبوب الزجاجي الذي يحتوي على السائل ولاحظ إزاحة السائل أثناء توسعه. ساهم مقياس الأنبوب في قراءة التطور ، لكن النظام لم يكن يحتوي على وحدات دقيقة. التعاون بين رومر ودانيال غابرييل فهرنهايت. بدأ دانيال غابرييل فهرنهايت إنتاج موازين الحرارة بالكحول والزئبق ، وهو مثالي لأنه يستجيب خطيًا لتغيرات درجات الحرارة على نطاق واسع ، على الرغم من أن سُميته تحد من استخدامه. الآن استبدال الزئبق. يتم توزيع مقياس الحرارة السائل على نطاق واسع ، على الرغم من أنه من المهم التحكم في عمق القارورة.

حالياً ، النقطة المرجعية الرئيسية لكل من مقياس الديناميكا الحرارية ومقياس درجة الحرارة العملية الدولية هي النقطة الثلاثية للمياه. تقابل هذه النقطة قيم محددة بدقة لدرجة الحرارة والضغط التي يمكن أن يوجد بها الماء في وقت واحد في الحالات الصلبة والسائلة والغازية. علاوة على ذلك ، إذا تم تحديد حالة نظام الديناميكا الحرارية فقط بقيم درجة الحرارة والضغط ، فإن النقطة الثلاثية يمكن أن تكون واحدة فقط. في نظام SI ، يُفترض أن تكون درجة حرارة النقطة الثلاثية 273.16 K عند ضغط 609 باسكال.

استخدام جهاز استشعار حراري يضمن نقل جيد للحرارة. ويستند إلى التوسع التفاضلي لشريطين معدنيين مترابطين. التغيرات في درجات الحرارة خلق منحنى، الذي ينشط جهاز استشعار أو الحرارة، وأجهزة مماثلة تقام في مشاوي الغاز.

دقة منخفضة ، زائد أو ناقص 2 درجة ، ولكن هذه المجسات اقتصادية ولها العديد من الاستخدامات.





في أوائل القرن 19th، كان أسيرا الكهرباء من قبل العديد من الباحثين، الذين سرعان ما اكتشفت أن المقاومة والتوصيل للمعادن متغيرة. اكتشف بلتييه أن هذا التأثير الحراري قابل للانعكاس ويمكن استخدامه للتبريد.

وعلاوة على ذلك النقاط المرجعية الإيمانية التي يحددها إشارة درجة الحرارة يجب اختيار خاصية الحرارية للجسم واصفا كمية فيزيائية، وهو تغيير علامة في درجة الحرارة أو علامة قياس حراري. يجب أن تكون هذه الخاصية قابلة لإعادة النسخ بسهولة إلى حد ما ، والكمية الفيزيائية - يمكن قياسها بسهولة. قياس كمية فيزيائية قال يوفر درجة حرارة نقطة مجموعة (وقيم درجة الحرارة المقابلة منهم) والمتوسطة فيما يتعلق النقاط المرجعية.

في نفس السنة ، أظهر همفري ديفي أن مقاومة المعادن ترتبط بالحرارة. يقيس هذا الكاشف المقاومة الكهربائية لطول سلك البلاتين ويعتبر على نطاق واسع كأداة أكثر دقة. كما تميز القرن العشرين باختراع أجهزة قياس درجة حرارة أشباه الموصلات. فهي تستجيب بدقة للتغيرات في درجة الحرارة ، ولكن حتى وقت قريب لم يكن لديها خطية.

صامويل لانغلي: تتبدد الحرارة الحارة والمعدن المصهور الحرارة والضوء المرئي. NOBILI قد كشف عن الطاقة المنبعثة من اتصال سلسلة من المزدوجات الحرارية بتشكيل خلية الحرارية. تم اكتشاف مقياس ضغط الدم من قِبل الأمريكي صامويل لانغلي ، و bolometer هو الترتيب لشريطين من البلاتين ، أحدهما أسود ، وفقًا لتركيب جسر Wheatstone. أدى الأشعة تحت الحمراء إلى تغيير ملموس في المقاومة.

نسبة درجة الحرارة درجة فهرنهايت و مئوية

مقياس فهرنهايت مقياس درجة مئوية

درجة الغليان 212 ° 100 °

32 ° 0 ° نقطة تجمد

درجة الحرارة المطلقة صفر -459.67 ° -273.15 درجة

بالنسبة للتحويل من فهرنهايت لطرح مئوية من الأرقام الأصلية 32 وضرب من قبل 5/9.

عند التحويل من Celsius إلى Fahrenheit ، يتم ضرب الرقم الأصلي في 9/5 وإضافة 32.

في المقابل ، تتفاعل كاشفات الفوتون التي تم إنشاؤها في الأربعينيات فقط مع الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي المحدود. حساسات الكبريتيد الرصاصية حساسة لأطوال موجية تصل إلى 3 ميكرون. شعر اللورد كلفن فهرنهايت بالحاجة إلى تطوير مقياس درجة الحرارة عندما كان يصنع ترمومترات.

بعد ذلك بربع قرن ، اقترح Anders Celsius مقياسًا من 0 إلى 100 ، والذي يحمل اسمه الآن. مع ملاحظة مزايا نقطة ثابتة في أحد أطراف المقياس ، اقترح وليام طومسون ، المعروف فيما بعد باسم اللورد كيفن ، استخدام القيمة المطلقة صفر كنقطة انطلاق لنظام الدرجة المئوية. هذه هي الطريقة التي استخدم بها مقياس كلفن في المجال العلمي.

الحرارة. قدم الألماني جابرييل دانيال فهرنهايت مساهمة حاسمة في تطوير تصميم موازين الحرارة. في 1709 اخترع ميزان حرارة الكحول ، وفي 1714 - ميزان حرارة الزئبق. أعطاهم نفس الشكل الذي ينطبق الآن. ينبغي البحث عن نجاح موازين الحرارة الخاصة به بالطريقة الجديدة لتنقية الزئبق الذي قدمه ؛ بالإضافة إلى ذلك ، قبل لحام ، يغلي السائل في الأنبوب.

نسخة متاحة للقراء الذين يرغبون في تعميق معرفتهم في وحدات القياس. جزء من الفيزياء التي تدرس الظواهر الحرارية ، أي الظواهر التي تكون فيها درجات الحرارة والحرارة حرجة. درجة الحرارة حجم مادي يعبر عن الحالة الحرارية للنظام ويصف قدرتها على تبادل الحرارة مع البيئة أو غيرها من الهيئات. عندما يتم وضع نظامين في اتصال حراري ، تتدفق الحرارة من النظام إلى درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة أدناه حتى تصل إلى التوازن الحراري ، حيث يكون النظامان في نفس درجة الحرارة. يرتبط مفهوم درجة الحرارة بفكرة تقديم تقييم نسبي لكيفية حرارة الأجساد الباردة أو الساخنة. لذلك ، ترتبط مصطلحات درجة الحرارة والحرارة ، ولكن تشير إلى مفاهيم مختلفة: درجة الحرارة هي خاصية الجسم ، الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة التي تتدفق من هيئة إلى أخرى لملء الفرق في درجة الحرارة. تستخدم الطرق غير المباشرة التي تعتمد على تأثيرات التسخين أو التبريد عادة للحصول على قياسات درجة الحرارة ، والطريقة الأكثر شيوعاً هي قياس التوسيع ، ويقيس مقياس الحرارة الزئبقي التغير في حجم الزئبق الموضع في زجاجية زجاجية عندما يتم ملامسته بجسم من درجة الحرارة غير المعروفة. وتتناسب استطالة عمود الزئبق مع درجة حرارة الجسم ، فإذا انخفضت الحرارة إلى غاز مثالي موجود في وعاء بحجم ثابت ، يمكن حساب ارتفاع درجة الحرارة من خلال قياس تغير الضغط في الوعاء. موازين درجة الحرارة. وقد درس الفيزيائي الألماني غابرييل دانييل فهرنهايت أحد مقاييس الحرارة الأولى. ومع ذلك ، في المجال العلمي نطاق مطلق أو اخترع كلفن من قبل عالم الرياضيات والفيزيائي البريطاني وليام طومسون كلفن. يتم استخدام رتبة الترتيب المناظرة بشكل رئيسي في المناظر الطبيعية .الصفحة 1 من 4. الفيزياء - حقائق أساسية عن درجة الحرارة وخصائصها.

لم يوافق رينيه أنطوان دي ريومور على استخدام الزئبق في موازين الحرارة بسبب انخفاض معامل توسع الزئبق. في عام 1730 ، اقترح استخدام الكحول في موازين الحرارة ، كذلك. في 1731 اخترع ميزان حرارة الماء والكحول. وحيث وجد ريومور أن الكحول المستخدم من قبله ، يخلط بنسبة 5: 1 مع الماء ، يتوسع بنسبة 1000: 1080 مع تغير درجة الحرارة من درجة التجمد إلى درجة غليان الماء ، اقترح مقياسًا من 0 إلى 80 درجة.

المسعر: تجربة المختبر

الفيزياء. قياس مكافئ المياه من المسعر وقياس الحرارة النوعية للمادة. إذا كانت قد بقيت مع الفكرة الأصلية لأندرس تسليس حول علم České ، فإن درجة الحرارة الخارجية الحالية ستكون مائة درجة. والماء تحت الصفر لن يكون باردًا ، ولكنه سيطهى.

في منتصف القرن ، عندما جاءت من مائة إلى صفر ، كانت درجة حرارة الشخص على نحو ما يوم الجمعة - وهذا لم يكن بدون قفزات. ظهرت أول مناظير الحرارة في نهاية القرن ، وانضم عدد من العلوم إلى تصميمها. أشهرها هو عالم الفلك غاليليو غاليلي ، الذي تشير نسخته إلى فترة التحقيق في درجة الحرارة. كانت أداة بسيطة: أنبوب زجاجي مغلق على جانب واحد من الخليج.

العلماء. اندرس مئوية. ولد أندرس سلزيوس في 27 نوفمبر 1701 في السويد. مجالات اهتمامه: علم الفلك ، الفيزياء العامة ، الجيوفيزياء.

قام بتدريس علم الفلك في جامعة أوبسالا ، وأسس مرصدًا فلكيًا هناك.

قياس درجة مئوية لأول مرة سطوع النجوم ، التي أنشئت العلاقة بين الأضواء الشمالية والاهتزازات في المجال المغناطيسي للأرض.

تم إدخال الأنبوب في الماء ، واعتمادًا على درجة الحرارة المحيطة ، انخفض الماء أو ارتفع. تم استخدام مكان للمياه ، وكذلك النبيذ. ومع ذلك ، فإن مثل هذه الجريمة تعاني من تشويه الضغط الجوي. ومع ذلك ، غاب عن الحواسيب الحرارية مقياس واحد يمكن أن يقرأ كيف كانت دافئة أو باردة. في مرحلة ما ، كان هناك خمسة عشر مقياسًا مختلفًا. التقى اثنان فقط من مقياس سيزيوم وفهرنهايت مبعثر.

وقام الفيزيائي الألماني دانيال غابرييل فهرنهايت ببناء أول مقياس حرارة حديث. وجاء نفس الفهرنهايت على مدى السنوات الخمس عشرة القادمة مع مقياس قياسي ، حيث لم يشير المئات إلى نقطة غليان الماء ، ولكن درجة حرارة الجسم الطبيعية. كانت أحذية النقطة 32 و 212 درجة. واليوم ، تم تجهيز مقياسه بمقاييس الحرارة في أجزاء قليلة فقط من العالم ، وفي معظم البلدان ، يظهر درجات الحرارة بالدرجات المئوية.

شارك في حملة لابلاند 1736-1737 لقياس خط الطول. عند عودته من المناطق القطبية ، بدأ سيلسيوس العمل النشط في تنظيم وبناء المرصد الفلكي في أوبسالا وفي عام 1740 أصبح مديره. توفي اندرس مئوية في 25 مارس 1744.

يدعى المعدن المسمى Celsins بعد ذلك - وهو نوع من الفلسبار الباريوم.

موازين الحرارة هي أجهزة لقياس درجة الحرارة المحيطة أو أشياء محددة. يمكن تقسيمها وفقا لمبدأ العمل. في موازين الحرارة ، يكون الانكماش في درجات الحرارة ودرجة الحرارة غازًا ، ويتم قياس الاختلافات. المعلمات ، على سبيل المثال ، الحجم. تستخدم موازين الحرارة للبخار اعتماد ضغط البخار على درجة حرارته ، والتي غالبًا ما تستخدم في ترموستات السيارات. يعتمد ترمومتر المقاومة على اعتماد المقاومة الكهربائية على درجة حرارة الموصل ، حيث تكون البلاتين والمزدوجات الحرارية مستشعرات لدرجة الحرارة بناءً على ظاهرة سيبيك ، أي وجود قوة كهربائية بسبب التغيرات في درجة الحرارة على حدود اثنين من المعادن المختلفة. فهي دقيقة للغاية وموثوقة. يتم استخدامها في الهندسة والعلوم. تستخدم موازين الحرارة المغناطيسية علاقة وثيقة بين القابلية المغناطيسية لبعض المواد ودرجة حرارتها. فهي مفيدة جدا في بعض مجالات التكنولوجيا ، لأنها تسمح أيضا بقياس صفر أصفار كلفن المطلقة.

  • موازين الحرارة السائلة - باستخدام ظاهرة التمدد الحراري للسائل.
  • الأمثلة النموذجية هي ترمومتر الزئبق والكحول.
من حيث الاستخدام ، يتم تقسيم أجهزة استشعار درجة الحرارة إلى مزيد من.

غابرييل فهرنهايت. دانيال غابرييل فهرنهايت (1686-1736) - فيزيائي ألماني. ولد في 24 مايو 1686 في دانزج (الآن غدانسك ، بولندا). درس الفيزياء في ألمانيا وهولندا وانجلترا. تقريبا كل حياته عاش في هولندا ، حيث كان يعمل في تصنيع أجهزة دقيقة للأرصاد الجوية. في 1709 صنع الكحول ، في 1714 - ميزان حرارة الزئبق ، وذلك باستخدام طريقة جديدة لتنقية الزئبق. بالنسبة لمقياس الحرارة الزئبقي ، قام فهرنهايت ببناء مقياس بثلاث نقاط مرجعية: 0 ° تقابل درجة حرارة الماء - الجليد - الأمونيا ، و 96 درجة إلى درجة حرارة الجسم للشخص السليم ، و 32 درجة لنقطة انصهار الجليد تم أخذها كدرجة حرارة مرجعية. وكانت درجة غليان الماء النقي على مقياس فهرنهايت 212 درجة. يستخدم مقياس فهرنهايت في العديد من البلدان الناطقة باللغة الإنجليزية ، على الرغم من أنه يفسح المجال تدريجياً للمقياس المئوي. بالإضافة إلى تصنيع موازين الحرارة ، كانت شركة فهرنهايت تعمل على تحسين البارومترات ومقاييس الرطوبة. وحقق أيضا في الاعتماد على التغيير في نقطة غليان السائل على الضغط الجوي ومحتوى الملح في ذلك ، واكتشف ظاهرة supercooling من الماء ، وجمع الجداول من جاذبية محددة من الهيئات. توفي فهرنهايت في لاهاي في 16 سبتمبر 1736.

رينيه ريومور. ولد رينيه أنطوان دي ريومور (Rene Antoin de Reaumur) في 28 فبراير 1683 في لا روشيل ، وهو عالم فرنسي طبيعي وعضو فخري أجنبي في أكاديمية سانت بطرسبورغ للعلوم (1737). يعمل على التجدد ، علم وظائف الأعضاء ، بيولوجيا مستعمرات الحشرات. اقترح مقياس درجة الحرارة ، سميت من بعده. لقد أتقن بعض أساليب إعداد الصلب ؛ واحدة من المحاولات الأولى التي تم إجراؤها لإثبات بعض عمليات الصب علميا ؛ كتب أعمال فن تحويل الحديد إلى صلب. لقد توصل إلى استنتاج ثمين ، الحديد والصلب والحديد الزهر ، ويختلف في مقدار بعض الشوائب وبإضافة هذا المزيج إلى الحديد ، عن طريق الإسمنت أو الانصهار مع الحديد الذي حصل عليه ريومور من الصلب. في عام 1814 ، أثبت ك. كارتين أن الكربون هو النجاسة.

أعطى ريومور طريقة لصنع زجاج بلوري.

واليوم ، تربط الذاكرة اسمه فقط باختراع مقياس درجة حرارة طويل الاستخدام. في الواقع ، كان رينيه أنطوان فيرسشانت دي ريومور ، الذي عاش في 1683-1757 ، وبصورة رئيسية في باريس ، ينتمي إلى هؤلاء العلماء الذين يصعب تخيل شمولهم في عصرنا - وهو وقت التخصص الضيق. كان ريومور في نفس الوقت فنيًا وفيزيائيًا وطبيبًا طبيعيًا. اكتسب شهرة كبيرة خارج فرنسا كطبيب حشرات. في السنوات الأخيرة من حياته ، توصل ريومور إلى فكرة أنه ينبغي إجراء البحث عن قوة التحويل الغامضة في تلك الأماكن التي يكون فيها مظهرها واضحًا للغاية - عند تحويل الطعام إلى الجسم ، أي مع استيعابها.

وليام رانكين. وليام جون Macquarne رانكين (وليام جون م. رانكين) (1820-72) ، المهندس والفيزيائي الاسكتلندي ، أحد مبدعي الديناميكا الحرارية التقنية. اقترح دورة المحرك البخاري النظري (دورة رانكين) ، وهو مقياس درجة الحرارة (مقياس رانكين) ، الذي يتزامن الصفر فيه مع درجة حرارة حرارية صفر ، وحجمه 1 درجة R. (° R) هو 5/9 K (المقياس ليس واسع الانتشار).

تقرير بيئي

مقياس درجة الحرارة ، مقاييس الحرارة

والمحللون

موازين درجة الحرارة. هناك العديد من مقاييس درجات الحرارة المتدرجة ، وعادة ما يتم أخذ نقاط تجميد وغليان المياه كنقاط مرجعية. الآن الأكثر شيوعا في العالم هو مقياس مئوية. في عام 1742 ، اقترح عالم الفلك السويدي أنديرس سيلز مقياس درجة حرارة 100 درجة ، حيث يتم أخذ درجة غليان الماء عند الضغط الجوي العادي على شكل 0 درجة ، ويكون ذوبان الثلج عند 100 درجة. تقسيم النطاق هو 1/100 من هذا الاختلاف. عندما بدأوا في استخدام موازين الحرارة ، اتضح أنه أكثر ملاءمة للتبديل بين 0 و 100 درجة. ربما شارك كارل ليني في هذا الأمر (قام بتدريس الطب والعلوم الطبيعية في جامعة أوبسالا نفسها ، حيث يعتبر Celsius هو علم الفلك) ، الذي اقترح في عام 1838 أخذ درجة حرارة ذوبان الجليد عند درجة حرارة صفر ، ولكن يبدو أنه لم يفكر في النقطة المرجعية الثانية. حتى الآن ، تغير مقياس سيلسيوس إلى حد ما: درجة حرارة ذوبان الجليد عند الضغط العادي ، والتي لا تعتمد بشكل كبير على الضغط ، لا يزال من المفترض أن تكون عند 0 درجة مئوية. لكن درجة غليان الماء عند الضغط الجوي هي الآن 99.975 درجة مئوية ، وهو ما لا يؤثر على دقة قياس جميع موازين الحرارة تقريبًا ، باستثناء موازين الحرارة الخاصة الدقيقة. كما أن مقاييس درجة الحرارة في فهرنهايت ، كلفن ، ريومور وغيرها معروفة أيضًا ، فمقياس درجة حرارة فهرنهايت (في النوع الثاني الذي تم تبنيه منذ عام 1714) له ثلاث نقاط ثابتة: 0 ° تقابل درجة حرارة خليط من الماء والجليد والأمونيا ، و 96 درجة - درجة حرارة الجسم لشخص سليم ( تحت الذراع أو الفم). كدرجة حرارة مرجعية للتحقق من موازين الحرارة المختلفة ، تم أخذ قيمة 32 درجة لنقطة انصهار الجليد. مقياس فهرنهايت واسع الانتشار في البلدان الناطقة باللغة الإنجليزية ، لكنه لا يستخدم أبداً في الأدبيات العلمية. لتحويل درجة حرارة مئوية (С) إلى درجة حرارة فهرنهايت (температурыF) ، توجد صيغة F = (9/5) +C + 32 ، وللترجمة العكسية - الصيغة C = (5/9) (F 32). كلا المقياسين ، على حد سواء فهرنهايت ودرجة مئوية ، غير مريح للغاية عند إجراء التجارب في ظل الظروف التي تنخفض فيها درجة الحرارة تحت نقطة تجمد الماء ويتم التعبير عنها برقم سالب. في مثل هذه الحالات ، تم إدخال مقاييس درجة الحرارة المطلقة ، والتي تستند إلى الاستقراء إلى ما يسمى الصفر المطلق - النقطة التي يجب أن تتوقف عندها الحركة الجزيئية. واحد منهم يسمى مقياس رانكين ، والآخر هو مقياس الديناميكية الحرارية المطلقة. يتم قياس درجات الحرارة في درجات رانكين (RA) وكلفن (K). يبدأ كلا الميزانين عند درجة حرارة الصفر المطلقة ، ونقطة التجمد في الماء تتوافق مع 491.7 R و 273.16 K. عدد الدرجات و kelvins بين نقطة التجمد ونقطة غليان الماء على مقياس Celsius والمقياس الديناميكي الحراري المطلق هما متساويان ويساويان 100 ؛ على نطاق وفهرنهايت ورانكين، بل هو أيضا نفسه، ولكن يساوي 180 درجة مئوية في كلفن نقلها بواسطة الصيغة K = C + 273،16، وفهرنهايت - في درجة رانكين صيغة R = F + 459،7. في أوروبا ، تم توزيع مقياس ريومور ، الذي تم تقديمه في عام 1730 من قبل رينيه أنطوان دي ريومور ، لفترة طويلة. لا يبنى بشكل تعسفي ، مثل مقياس فهرنهايت ، ولكن وفقا للتوسع الحراري للكحول (في نسبة 1000: 1080). 1 درجة ريومور يساوي 1/80 الفاصل في درجة الحرارة بين درجة انصهار الجليد (0 ° R) والماء المغلي (80 ° R)، م. E. 1 ° R = 1.25 ° C، 1 ° C = 0.8 درجة R.، ولكن حاليا خارج الاستخدام.

بعد إدخال النظام الدولي للوحدات (SI) ، يوصى باستخدام مقياسين لدرجة الحرارة. المقياس الأول هو الديناميكا الحرارية ، والذي لا يعتمد على خصائص المادة المستخدمة (وسط العمل) ويتم إدخاله من خلال دورة Carnot. وحدة درجة الحرارة في مقياس درجة الحرارة هذا هي kelvin (1 K) - واحدة من الوحدات الأساسية في نظام SI. سميت هذه الوحدة على اسم الفيزيائي الإنجليزي وليام طومسون (اللورد كلفن) ، الذي طور هذا المقياس وحافظ على وحدة قياس درجة الحرارة بنفس درجة حرارة درجة مئوية. مقياس درجة الحرارة الثاني الموصى به هو عملي دولي. يحتوي هذا المقياس على 11 نقطة مرجعية - درجات حرارة انتقال المرحلة لعدد من المواد النقية ، ويتم باستمرار صقل قيم نقاط درجة الحرارة هذه. وحدة قياس درجة الحرارة في النطاق العملي الدولي هي أيضا 1 ك.

رصد التمدد: السوائل و bimetals

ويعود تصميم جاليل للجهاز بدرجة حرارة متفاوتة إلى الوقت الذي اعتمد فيه على ضغط الهواء في وعاء لتثبيت عمود من الماء ، يشير ارتفاعه إلى درجة التبريد. ومع ذلك ، فإن تأثير ضغط الهواء كبير جدًا ، ولم يكن هذا الجهاز اكتشافًا رئيسيًا.

أغلق الأنبوب الزجاجي الذي يحتوي على السائل ولاحظ إزاحة السائل أثناء توسعه. ساهم مقياس الأنبوب في قراءة التطور ، لكن النظام لم يكن يحتوي على وحدات دقيقة. التعاون بين رومر ودانيال غابرييل فهرنهايت. بدأ دانيال غابرييل فهرنهايت إنتاج موازين الحرارة بالكحول والزئبق ، وهو مثالي لأنه يستجيب خطيًا لتغيرات درجات الحرارة على نطاق واسع ، على الرغم من أن سُميته تحد من استخدامه. الآن استبدال الزئبق. يتم توزيع مقياس الحرارة السائل على نطاق واسع ، على الرغم من أنه من المهم التحكم في عمق القارورة.

حالياً ، النقطة المرجعية الرئيسية لكل من مقياس الديناميكا الحرارية ومقياس درجة الحرارة العملية الدولية هي النقطة الثلاثية للمياه. تقابل هذه النقطة قيم محددة بدقة لدرجة الحرارة والضغط التي يمكن أن يوجد بها الماء في وقت واحد في الحالات الصلبة والسائلة والغازية. علاوة على ذلك ، إذا تم تحديد حالة نظام الديناميكا الحرارية فقط بقيم درجة الحرارة والضغط ، فإن النقطة الثلاثية يمكن أن تكون واحدة فقط. في نظام SI ، يُفترض أن تكون درجة حرارة النقطة الثلاثية 273.16 K عند ضغط 609 باسكال.

استخدام جهاز استشعار حراري يضمن نقل جيد للحرارة. ويستند إلى التوسع التفاضلي لشريطين معدنيين مترابطين. التغيرات في درجات الحرارة خلق منحنى، الذي ينشط جهاز استشعار أو الحرارة، وأجهزة مماثلة تقام في مشاوي الغاز.

دقة منخفضة ، زائد أو ناقص 2 درجة ، ولكن هذه المجسات اقتصادية ولها العديد من الاستخدامات.





في أوائل القرن 19th، كان أسيرا الكهرباء من قبل العديد من الباحثين، الذين سرعان ما اكتشفت أن المقاومة والتوصيل للمعادن متغيرة. اكتشف بلتييه أن هذا التأثير الحراري قابل للانعكاس ويمكن استخدامه للتبريد.

وعلاوة على ذلك النقاط المرجعية الإيمانية التي يحددها إشارة درجة الحرارة يجب اختيار خاصية الحرارية للجسم واصفا كمية فيزيائية، وهو تغيير علامة في درجة الحرارة أو علامة قياس حراري. يجب أن تكون هذه الخاصية قابلة لإعادة النسخ بسهولة إلى حد ما ، والكمية الفيزيائية - يمكن قياسها بسهولة. قياس كمية فيزيائية قال يوفر درجة حرارة نقطة مجموعة (وقيم درجة الحرارة المقابلة منهم) والمتوسطة فيما يتعلق النقاط المرجعية.

في نفس السنة ، أظهر همفري ديفي أن مقاومة المعادن ترتبط بالحرارة. يقيس هذا الكاشف المقاومة الكهربائية لطول سلك البلاتين ويعتبر على نطاق واسع كأداة أكثر دقة. كما تميز القرن العشرين باختراع أجهزة قياس درجة حرارة أشباه الموصلات. فهي تستجيب بدقة للتغيرات في درجة الحرارة ، ولكن حتى وقت قريب لم يكن لديها خطية.

صامويل لانغلي: تتبدد الحرارة الحارة والمعدن المصهور الحرارة والضوء المرئي. NOBILI قد كشف عن الطاقة المنبعثة من اتصال سلسلة من المزدوجات الحرارية بتشكيل خلية الحرارية. تم اكتشاف مقياس ضغط الدم من قِبل الأمريكي صامويل لانغلي ، و bolometer هو الترتيب لشريطين من البلاتين ، أحدهما أسود ، وفقًا لتركيب جسر Wheatstone. أدى الأشعة تحت الحمراء إلى تغيير ملموس في المقاومة.

نسبة درجة الحرارة درجة فهرنهايت و مئوية

مقياس فهرنهايت مقياس درجة مئوية

درجة الغليان 212 ° 100 °

32 ° 0 ° نقطة تجمد

درجة الحرارة المطلقة صفر -459.67 ° -273.15 درجة

بالنسبة للتحويل من فهرنهايت لطرح مئوية من الأرقام الأصلية 32 وضرب من قبل 5/9.

عند التحويل من Celsius إلى Fahrenheit ، يتم ضرب الرقم الأصلي في 9/5 وإضافة 32.

الحرارة. قدم الألماني جابرييل دانيال فهرنهايت مساهمة حاسمة في تطوير تصميم موازين الحرارة. في 1709 اخترع ميزان حرارة الكحول ، وفي 1714 - ميزان حرارة الزئبق. أعطاهم نفس الشكل الذي ينطبق الآن. ينبغي البحث عن نجاح موازين الحرارة الخاصة به بالطريقة الجديدة لتنقية الزئبق الذي قدمه ؛ بالإضافة إلى ذلك ، قبل لحام ، يغلي السائل في الأنبوب.

نسخة متاحة للقراء الذين يرغبون في تعميق معرفتهم في وحدات القياس. جزء من الفيزياء التي تدرس الظواهر الحرارية ، أي الظواهر التي تكون فيها درجات الحرارة والحرارة حرجة. درجة الحرارة حجم مادي يعبر عن الحالة الحرارية للنظام ويصف قدرتها على تبادل الحرارة مع البيئة أو غيرها من الهيئات. عندما يتم وضع نظامين في اتصال حراري ، تتدفق الحرارة من النظام إلى درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة أدناه حتى تصل إلى التوازن الحراري ، حيث يكون النظامان في نفس درجة الحرارة. يرتبط مفهوم درجة الحرارة بفكرة تقديم تقييم نسبي لكيفية حرارة الأجساد الباردة أو الساخنة. لذلك ، ترتبط مصطلحات درجة الحرارة والحرارة ، ولكن تشير إلى مفاهيم مختلفة: درجة الحرارة هي خاصية الجسم ، الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة التي تتدفق من هيئة إلى أخرى لملء الفرق في درجة الحرارة. تستخدم الطرق غير المباشرة التي تعتمد على تأثيرات التسخين أو التبريد عادة للحصول على قياسات درجة الحرارة ، والطريقة الأكثر شيوعاً هي قياس التوسيع ، ويقيس مقياس الحرارة الزئبقي التغير في حجم الزئبق الموضع في زجاجية زجاجية عندما يتم ملامسته بجسم من درجة الحرارة غير المعروفة. وتتناسب استطالة عمود الزئبق مع درجة حرارة الجسم ، فإذا انخفضت الحرارة إلى غاز مثالي موجود في وعاء بحجم ثابت ، يمكن حساب ارتفاع درجة الحرارة من خلال قياس تغير الضغط في الوعاء. موازين درجة الحرارة. وقد درس الفيزيائي الألماني غابرييل دانييل فهرنهايت أحد مقاييس الحرارة الأولى. ومع ذلك ، في المجال العلمي نطاق مطلق أو اخترع كلفن من قبل عالم الرياضيات والفيزيائي البريطاني وليام طومسون كلفن. يتم استخدام رتبة الترتيب المناظرة بشكل رئيسي في المناظر الطبيعية .الصفحة 1 من 4. الفيزياء - حقائق أساسية عن درجة الحرارة وخصائصها.

لم يوافق رينيه أنطوان دي ريومور على استخدام الزئبق في موازين الحرارة بسبب انخفاض معامل توسع الزئبق. في عام 1730 ، اقترح استخدام الكحول في موازين الحرارة ، كذلك. في 1731 اخترع ميزان حرارة الماء والكحول. وحيث وجد ريومور أن الكحول المستخدم من قبله ، يخلط بنسبة 5: 1 مع الماء ، يتوسع بنسبة 1000: 1080 مع تغير درجة الحرارة من درجة التجمد إلى درجة غليان الماء ، اقترح مقياسًا من 0 إلى 80 درجة.

المسعر: تجربة المختبر

الفيزياء. قياس مكافئ المياه من المسعر وقياس الحرارة النوعية للمادة. إذا كانت قد بقيت مع الفكرة الأصلية لأندرس تسليس حول علم České ، فإن درجة الحرارة الخارجية الحالية ستكون مائة درجة. والماء تحت الصفر لن يكون باردًا ، ولكنه سيطهى.

في منتصف القرن ، عندما جاءت من مائة إلى صفر ، كانت درجة حرارة الشخص على نحو ما يوم الجمعة - وهذا لم يكن بدون قفزات. ظهرت أول مناظير الحرارة في نهاية القرن ، وانضم عدد من العلوم إلى تصميمها. أشهرها هو عالم الفلك غاليليو غاليلي ، الذي تشير نسخته إلى فترة التحقيق في درجة الحرارة. كانت أداة بسيطة: أنبوب زجاجي مغلق على جانب واحد من الخليج.

العلماء. اندرس مئوية. ولد أندرس سلزيوس في 27 نوفمبر 1701 في السويد. مجالات اهتمامه: علم الفلك ، الفيزياء العامة ، الجيوفيزياء.

قام بتدريس علم الفلك في جامعة أوبسالا ، وأسس مرصدًا فلكيًا هناك.

قياس درجة مئوية لأول مرة سطوع النجوم ، التي أنشئت العلاقة بين الأضواء الشمالية والاهتزازات في المجال المغناطيسي للأرض.

شارك في حملة لابلاند 1736-1737 لقياس خط الطول. عند عودته من المناطق القطبية ، بدأ سيلسيوس العمل النشط في تنظيم وبناء المرصد الفلكي في أوبسالا وفي عام 1740 أصبح مديره. توفي اندرس مئوية في 25 مارس 1744.

يدعى المعدن المسمى Celsins بعد ذلك - وهو نوع من الفلسبار الباريوم.

غابرييل فهرنهايت. دانيال غابرييل فهرنهايت (1686-1736) - فيزيائي ألماني. ولد في 24 مايو 1686 في دانزج (الآن غدانسك ، بولندا). درس الفيزياء في ألمانيا وهولندا وانجلترا. تقريبا كل حياته عاش في هولندا ، حيث كان يعمل في تصنيع أجهزة دقيقة للأرصاد الجوية. في 1709 صنع الكحول ، في 1714 - ميزان حرارة الزئبق ، وذلك باستخدام طريقة جديدة لتنقية الزئبق. بالنسبة لمقياس الحرارة الزئبقي ، قام فهرنهايت ببناء مقياس بثلاث نقاط مرجعية: 0 ° تقابل درجة حرارة الماء - الجليد - الأمونيا ، و 96 درجة إلى درجة حرارة الجسم للشخص السليم ، و 32 درجة لنقطة انصهار الجليد تم أخذها كدرجة حرارة مرجعية. وكانت درجة غليان الماء النقي على مقياس فهرنهايت 212 درجة. يستخدم مقياس فهرنهايت في العديد من البلدان الناطقة باللغة الإنجليزية ، على الرغم من أنه يفسح المجال تدريجياً للمقياس المئوي. بالإضافة إلى تصنيع موازين الحرارة ، كانت شركة فهرنهايت تعمل على تحسين البارومترات ومقاييس الرطوبة. وحقق أيضا في الاعتماد على التغيير في نقطة غليان السائل على الضغط الجوي ومحتوى الملح في ذلك ، واكتشف ظاهرة supercooling من الماء ، وجمع الجداول من جاذبية محددة من الهيئات. توفي فهرنهايت في لاهاي في 16 سبتمبر 1736.

رينيه ريومور. ولد رينيه أنطوان دي ريومور (Rene Antoin de Reaumur) في 28 فبراير 1683 في لا روشيل ، وهو عالم فرنسي طبيعي وعضو فخري أجنبي في أكاديمية سانت بطرسبورغ للعلوم (1737). يعمل على التجدد ، علم وظائف الأعضاء ، بيولوجيا مستعمرات الحشرات. اقترح مقياس درجة الحرارة ، سميت من بعده. لقد قام بتحسين بعض طرق إعداد الصلب ؛ واحدة من المحاولات الأولى التي تم إجراؤها لإثبات بعض عمليات الصب العلمية ، كتب أعمال فن تحويل الحديد إلى صلب. لقد توصل إلى استنتاج ثمين ، الحديد والصلب والحديد الزهر ، ويختلف في مقدار بعض الشوائب وبإضافة هذا المزيج إلى الحديد ، عن طريق الإسمنت أو الانصهار مع الحديد الذي حصل عليه ريومور من الصلب. في عام 1814 ، أثبت ك. كارتين أن الكربون هو النجاسة.

أعطى ريومور طريقة لصنع زجاج بلوري.

واليوم ، تربط الذاكرة اسمه فقط باختراع مقياس درجة حرارة طويل الاستخدام. في الواقع ، كان رينيه أنطوان فيرسشانت دي ريومور ، الذي عاش في 1683-1757 ، وبصورة رئيسية في باريس ، ينتمي إلى هؤلاء العلماء الذين يصعب تخيل شمولهم في عصرنا - وهو وقت التخصص الضيق. كان ريومور في نفس الوقت فنيًا وفيزيائيًا وطبيبًا طبيعيًا. اكتسب شهرة كبيرة خارج فرنسا كطبيب حشرات. في السنوات الأخيرة من حياته ، توصل ريومور إلى فكرة أنه ينبغي إجراء البحث عن قوة التحويل الغامضة في تلك الأماكن التي يكون فيها مظهرها واضحًا للغاية - عند تحويل الطعام إلى الجسم ، أي مع استيعابها.

وليام رانكين. وليام جون Macquarne رانكين (وليام جون م. رانكين) (1820-72) ، المهندس والفيزيائي الاسكتلندي ، أحد مبدعي الديناميكا الحرارية التقنية. اقترح دورة المحرك البخاري النظري (دورة رانكين) ، وهو مقياس درجة الحرارة (مقياس رانكين) ، الذي يتزامن الصفر فيه مع درجة حرارة حرارية صفر ، وحجمه 1 درجة R. (° R) هو 5/9 K (المقياس ليس واسع الانتشار).

      © 2018 asm59.ru
  الحمل والولادة. المنزل والعائلة. الترفيه والاستجمام