Istorija termometra. Izveštaj: Temperaturne skale i termometri

SADRŽAJ:   IZVJEŠTAJ O FIZIKI O TEMPERATURNIM LESTVICAMA, TERMOMETRIMA I NJIHOVIM INVENTARIMA Temperaturne skale. Postoji nekoliko stepenastih temperaturnih skala, a tačke zamrzavanja i ključanja vode se obično uzimaju kao referentne tačke. Sada je najčešća na svijetu Celsius ljestvica. Godine 1742, švedski astronom Anders Celsius je predložio skalu termometra od 100 stepeni, u kojoj se točka ključanja vode pri normalnom atmosferskom pritisku uzima kao 0 stupnjeva, a taljenje leda je na 100 stupnjeva.

Skala Reumura, danas skoro napuštena. Da bi merenje bilo nezavisno od tragova termometra, kao što je točka ključanja ili zamrzavanje vode, William Thomson je predložio koncept apsolutne temperature. Ovo je apsolutna nula, virtualna granica, koju sada vrlo dobro znamo.

U apsolutnoj nuli, čestice koje čine materiju bile bi u stanju potpunog odmora. U ovom slučaju, metodom vlažnog prsta koji djeluje na zrak, zadržavaju se njegovi sljedbenici. Iako su osjećaji vrućine i hladnoće sastavni dio ljudskog iskustva, mnogi naučni umovi zauzimaju precizna mjerenja temperature, i nije jasno da li su stari Grci ili Kinezi imali sredstvo za mjerenje temperature, ali to je ono što povijest temperaturnih senzora počinje pisati u renesansi.

FIZIČKI IZVJEŠTAJ

TEMPERATURNI VENTILI, TERMOMETRI

I NJIHOVI INVENTARI

Temperature Scales. Postoji nekoliko stepenastih temperaturnih skala, a tačke zamrzavanja i ključanja vode se obično uzimaju kao referentne tačke. Sada je najčešća na svijetu Celsius ljestvica. Godine 1742, švedski astronom Anders Celsius je predložio skalu termometra od 100 stepeni, u kojoj se točka ključanja vode pri normalnom atmosferskom pritisku uzima kao 0 stupnjeva, a taljenje leda je na 100 stupnjeva. Podela na skali je 1/100 od ove razlike. Kada su počeli da koriste termometre, ispostavilo se da je pogodnije zameniti 0 i 100 stepeni. Možda je u tome učestvovao Carl Linney (predavao je medicinu i prirodne nauke na istom Univerzitetu Uppsala, gdje je Celzijus astronomija), koji je 1838. godine predložio da se temperatura topljenja leda kreće na 0 ° C, ali izgleda da nije razmišljala o drugoj referentnoj točki. Do sada se stepen Celzijusa donekle promijenio: temperatura topljenja leda pri normalnom tlaku, koja nije jako ovisna o tlaku, još uvijek se pretpostavlja da je na 0 ° C. Točka ključanja vode pri atmosferskom pritisku je sada 99,975 ° C, što ne utječe na točnost mjerenja gotovo svih termometara, osim za posebne precizne termometre. Temperaturne skale Fahrenheita, Kelvina, Reaumura i drugih su poznate, a temperaturna skala Fahrenheita (u drugoj varijanti usvojena od 1714.) ima tri fiksne tačke: 0 ° odgovara temperaturi mješavine vode, leda i amonijaka, 96 ° - tjelesna temperatura zdrave osobe ( ispod ruke ili usta). Kao referentna temperatura za verifikaciju različitih termometara, uzeta je vrednost od 32 ° za tačku topljenja leda. Fahrenheitska skala je raširena u zemljama engleskog govornog područja, ali se gotovo nikada ne koristi u naučnoj literaturi. Za pretvaranje temperature Celzijusa ()S) u temperaturu Fahrenheita (temperatureF), postoji formula F = (9/5) +C + 32, a za obrnuti prijevod - formula C = (5/9) (F) 32). Obe skale, i Fahrenheita i Celzijusa, veoma su neugodne kada se izvode eksperimenti u uslovima kada temperatura padne ispod tačke smrzavanja vode i izražava se negativnim brojem. U takvim slučajevima uvedene su apsolutne temperaturne skale, koje se zasnivaju na ekstrapolaciji na tzv. Apsolutnu nulu - tačku u kojoj molekularni pokret treba da prestane. Jedan od njih se zove Rankinova skala, a druga je apsolutna termodinamička skala; temperature se mjere u stupnjevima Rankina ()Ra) i Kelvina (K). Obe skale počinju na apsolutnoj nultoj temperaturi, a točka smrzavanja vode odgovara 491,7 R i 273,16 K. Broj stupnjeva i stupnjeva između točke smrzavanja i točke ključanja vode na skali Celzijusa i apsolutne termodinamičke ljestvice su jednaki i jednaki 100; za Fahrenheitove i Rankinove skale, to je isto isto, ali je 180. Stepeni Celzijusa se pretvaraju u Kelvin koristeći formulu K = C + 273.16, a stepeni Farenhajta se pretvaraju u stepene Rankina koristeći formulu =R = F + 459.7. U Evropi, Reaumur skala, koju je 1730. uveo Rene Antoine de Reaumure, distribuirana je dugo vremena. Ne gradi se proizvoljno, kao Fahrenheitska skala, već u skladu sa termalnom ekspanzijom alkohola (u omjeru 1000: 1080). 1 stepen Reaumura je jednak 1/80 temperaturnog intervala između tačaka topljenja leda (0 ° R) i kipuće vode (80 ° R), tj. 1 ° R = 1,25 ° C, 1 ° C = 0,8 ° R., ali trenutno je van upotrebe.

Zašto meriti?

Toplina je mera energije u telu ili materijalu: što je energija veća, to je više toplote. Međutim, za razliku od fizičkih svojstava mase i dužine, teško ga je izmjeriti. Većina indirektnih metoda zasnovana je na posmatranju uticaja toplote na objekt i izlaznoj temperaturi.

U isto vreme, Ole Römer je definisao dve fiksne tačke, a zatim interpolaciju između ove dve tačke, odabrane tačke bile su Hooke-ova tačka zamrzavanja i ključanje vode. Ova zagonetka riješili su znanstvenici, uključujući i Gay-Lussac, koji su radili na zakonima o plinu.

Nakon uvođenja Međunarodnog sistema jedinica (SI), preporučuje se korištenje dvije temperaturne skale. Prva skala je termodinamička, koja ne zavisi od svojstava upotrijebljene supstance (radnog medija) i uvodi se kroz Carnotov ciklus. Jedinica temperature u ovoj temperaturnoj skali je jedan kelvin (1 K) - jedna od osnovnih jedinica u SI sistemu. Ova jedinica je nazvana po engleskom fizičaru Williamu Thomsonu (Lord Kelvin), koji je razvio ovu skalu i održao jedinicu za mjerenje temperature isto kao i na temperaturnoj skali Celzijusa. Druga preporučena temperaturna skala je međunarodno praktična. Ova skala ima 11 referentnih tačaka - temperature faznog prijelaza određenog broja čistih supstanci, a vrijednosti ovih temperaturnih tačaka se stalno usavršavaju. Jedinica mjerenja temperature na međunarodnoj praktičnoj skali je također 1 K.

Opažanje dilatacije: tečnosti i bimetali

Galilov dizajn uređaja s promjenjivom temperaturom datira još od vremena kada se oslanjao na komprimiranje zraka u posudu za instaliranje stupca vode, čija visina ukazuje na stupanj hlađenja. Međutim, efekat pritiska vazduha je veoma velik, i ovaj uređaj nije bio veliko otkriće.

On je zapečatio staklenu cev koja sadrži tečnost i primetio je pomeranje tečnosti tokom ekspanzije. Vaga na cijevi doprinijela je čitanju evolucije, ali sistem nije imao točne jedinice. Saradnja između Romera i Daniela Gabrijela Fahrenheita. Daniel Gabriel Fahrenheit je počeo proizvoditi termometre sa alkoholom i živom, što je idealno jer reagira linearno na temperaturne promjene u širokom rasponu, iako njegova toksičnost ograničava njegovu upotrebu. sada zamijenite živu. Tečni termometar je široko rasprostranjen, iako je važno kontrolirati dubinu tikvice.

Trenutno je glavna referentna tačka termodinamičke skale i međunarodne praktične skale temperature trostruka točka vode. Ova tačka odgovara strogo definisanim vrednostima temperature i pritiska kod kojih voda može istovremeno postojati u čvrstim, tečnim i gasovitim stanjima. Štaviše, ako je stanje termodinamičkog sistema određeno samo vrednostima temperature i pritiska, tada trostruka tačka može biti samo jedna. U sistemu SI pretpostavlja se da je temperatura trostruke tačke vode 273,16 K pri pritisku od 609 Pa.

Upotreba termometrijskog senzora osigurava dobar prijenos topline. Zasnovana je na diferencijalnoj ekspanziji dvaju međusobno povezanih metalnih traka. Promene temperature stvaraju zavoj koji aktivira termostat ili senzor, slično kao što su uređaji instalirani na gasnim rešetkama.

Tačnost je niska, plus ili minus 2 stepena, ali ovi senzori su ekonomični i imaju mnogo koristi.





Početkom 19. veka, struju su fascinirali mnogi istraživači, koji su brzo otkrili da su otpornost i provodljivost metala promenljivi. Peltier je otkrio da je ovaj efekt termoelementa reverzibilan i može se koristiti za hlađenje.

Pored postavljanja referentnih tačaka određenih temperaturnim standardom, potrebno je izabrati termodinamičko svojstvo tijela koje se opisuje fizičkom veličinom, čija je promjena znak promjene temperature ili termometrijskog znaka. Ovo svojstvo treba biti prilično lako reproducibilno, a fizička veličina - lako mjeriti. Merenje specificirane fizikalne veličine omogućava da se dobije skup temperaturnih tačaka (i odgovarajućih temperaturnih vrednosti), srednjih u odnosu na referentne tačke.

Iste godine, Humphry Davy je pokazao da je otpornost metala povezana s temperaturom. Ovaj detektor meri električnu otpornost dužine platinske žice i smatra se najpreciznijim instrumentom. 20. stoljeće obilježeno je i izumom poluprovodničkih mjernih uređaja za temperaturu. Oni tačno reaguju na promene temperature, ali do nedavno nisu imali linearnost.

Samuel Langley Vrlo topli i rastopljeni metali troše toplinu i vidljivo svjetlo. Nobili je bio u mogućnosti da detektuje tu zračenu energiju povezujući termoelemente u seriji sa formiranjem termoelektrične ćelije. Bolometar je otkrio Amerikanac Samuel Langley, bolometar je raspored dva platina, od kojih je jedan crn, u skladu sa strukturom Wheatstoneovog mosta. Infracrveno zračenje je dovelo do mjerljive promjene otpora.

Odnos temperaturne skale Fahrenheita i Celzijusa

fahrenheit skala Celsius scale

Tačka ključanja 212 ° 100 °

32 ° 0 ° ledišta

Temperatura apsolutne nule -459,67 ° -273,15 °

Kada konvertujete iz Fahrenheita u Celzijus, oduzmite 32 od originalnog broja i pomnožite sa 5/9.

Prilikom pretvaranja iz Celzijusa u Fahrenheit, originalni broj se množi sa 9/5 i dodaje 32.

Nasuprot tome, detektori fotona stvoreni u 1940-im godinama reaguju samo na infracrveno zračenje sa ograničenom talasnom dužinom. Detektori olova su osetljivi na talasne dužine do 3 mikrona. Lord Kelvin Fahrenheit je osjetio potrebu da razvije temperaturnu skalu kad je pravio termometre.

Četvrt veka kasnije, Anders Celsius je predložio skalu od 0 do 100, koja sada nosi njegovo ime. Uočivši prednosti fiksne tačke na jednom kraju skale, William Thomson, kasnije poznat kao Lord Kevin, predložio je da se nulti abs koristi kao polazna točka sistema Celzijusa. Tako je korišćena Kelvinova skala u naučnoj oblasti.

Termometri. Njemački Gabriel Daniel Fahrenheit dao je odlučujući doprinos razvoju dizajna termometara. Godine 1709. izumio je alkoholni termometar, a 1714. živin termometar. Dao im je isti oblik koji se sada primjenjuje. Uspjeh njegovih termometara treba tražiti u novom načinu pročišćavanja žive koju je uveo; Osim toga, prije lemljenja, on je prokuhao tekućinu u cijevi.

Kopija je dostupna čitateljima koji žele da prodube svoje znanje u jedinicama mere. Dio fizike koji proučava termalne pojave, tj. pojave u kojima su temperatura i toplota kritični. Temperatura Fizička veličina koja izražava toplotno stanje sistema i opisuje njenu sposobnost razmjene toplote sa okolinom ili drugim tijelima. Kada su dva sistema postavljena u termički kontakt, toplota teče iz sistema na višu temperaturu od niže temperature do postizanja termalne ravnoteže, gde su dva sistema na istoj temperaturi. Koncept temperature je povezan s idejom da se pruži relativna procjena kako su tijela hladna ili vruća na dodir. Dakle, termini temperatura i toplina su povezani, ali se odnose na različite koncepte: temperatura je svojstvo tijela, toplina je oblik energije koji teče iz jednog tijela u drugo da popuni temperaturnu razliku. Indirektne metode koje se zasnivaju na efektima zagrijavanja ili hlađenja obično se koriste za mjerenje temperature, najčešće korištena metoda je mjerenje dilatacije: živin termometar mjeri promjenu volumena žive u staklenoj kapilari kada dođe u kontakt s tijelom nepoznate temperature. Produženje kolone žive je proporcionalno telesnoj temperaturi, a ako se toplota spusti na idealan gas koji se nalazi u posudi sa fiksnom zapreminom, porast temperature se može izračunati merenjem promene pritiska u posudi. Temperature Scales. Jednu od prvih temperaturnih skala proučio je njemački fizičar Gabriel Daniel Fahrenheit. Međutim, u naučnom polju apsolutna skala ili Kelvin izumio je britanski matematičar i fizičar William Thomson Kelvin. Odgovarajući rang ranga koristi se uglavnom u pejzažima Page 1 of 4. Fizika - Osnovni podaci o temperaturi i njenim svojstvima.

Rene Antoine de Reaumur nije odobrio upotrebu žive u termometrima zbog niskog koeficijenta ekspanzije žive. Godine 1730. predložio je i upotrebu alkohola u termometrima. Godine 1731. izumio je vodeno-alkoholni termometar. A pošto je Reomur otkrio da alkohol koji je on koristio, pomiješan u omjeru 5: 1 s vodom, širi se u omjeru od 1000: 1080 kako se temperatura mijenja od smrzavanja do točke ključanja vode, pa je predložio skalu od 0 do 80 °.

Kalorimetar: laboratorijsko iskustvo

Physics Izmjerite vodeni ekvivalent kalorimetra i izmjerite specifičnu toplinu tvari. Da je ostala sa originalnom idejom Andersa Tselisa o České nauci, trenutna spoljna temperatura bi bila stotinu stepeni. I voda ispod nule neće biti hladna, ali će kuhati.

Sredinom veka, kada je došlo od stotinu do nule, temperatura čoveka je nekako bila ovog petka - a to nije bilo bez skokova. Prvi termoskopi pojavili su se krajem veka, a njihovom dizajnu pridružili su se i brojni nauci. Najpoznatiji od njih je astronom Galileo Galilei, čija se verzija odnosi na period temperaturne sonde. Bio je to jednostavan instrument: staklena cev zatvorena na jednoj strani zaliva.

Naučnici. Anders Celsius. Anders Celsius je rođen 27. novembra 1701. u Švedskoj. Njegova područja interesa: astronomija, opća fizika, geofizika.

Predavao je astronomiju na Univerzitetu Uppsala, tamo je osnovao astronomsku opservatoriju.

Celsius je prvo izmjerio svjetlinu zvijezda, uspostavio vezu između sjevernog svjetla i vibracija u magnetnom polju Zemlje.

Cijev je umetnuta u vodu i, ovisno o temperaturi okoline, voda je pala ili rasla. Korišćeno je mesto za vodu, kao i vino. Međutim, takav zločin pati od narušavanja atmosferskog pritiska. Međutim, termoskopi su propustili jednu skalu koja je mogla pročitati koliko je toplo ili hladno. U jednom trenutku bilo je petnaest različitih vaga. Samo dva od cezijuma i Fahrenheit skale su se razišla.

I nemački fizičar Daniel Gabriel Fahrenheit izgradio je prvi moderni termometar. Ista Fahrenheit u narednih petnaest godina došla je sa standardnom skalom, gde stotine nisu ukazivale na tačku ključanja vode, već na prirodnu telesnu temperaturu. Točkice su bile 32 i 212 stepeni. Danas je njegova skala opremljena termometrima u samo nekoliko dijelova svijeta, u većini zemalja pokazuje temperature u stupnjevima Celzijusa.

Učestvovao je u Laponskoj ekspediciji 1736-1737 da bi izmerio meridijan. Po povratku iz polarnih regiona, Celsius je počeo aktivno raditi na organizaciji i izgradnji astronomske opservatorije u Uppsali, a 1740. postao je njen direktor. Anders Celsius je umro 25. marta 1744. godine.

Mineral nazvan Celsins je nazvan po njemu - vrsta barijuma feldspata.

Termometri su uređaji za mjerenje temperature okoline ili određenih objekata. Mogu se podijeliti prema principu rada. U plinskim termometrima, temperaturno i temperaturno skupljanje je plin, njegove varijacije se mjere. parametri, na primjer, volumen. Termometri za paru koriste zavisnost pritiska para od njegove temperature, koji se često koriste u automobilskim termostatima. Otporni termometar se zasniva na zavisnosti električnog otpora na temperaturu vodiča, gdje su platina i termoparovi temperaturni senzori zasnovani na Seebeck fenomenu, tj. prisustvo elektromotorne sile usled temperaturnih promena na granici dva različita metala. Oni su vrlo precizni i pouzdani. Koriste se u inženjerstvu i nauci. Magnetski termometri koriste blisku vezu između magnetne susceptibilnosti određenih supstanci i njihove temperature. Oni su veoma korisni u nekim oblastima tehnologije, jer dozvoljavaju i merenje nulte apsolutne Kelvinove nule.

  • Tečni termometri - koriste fenomen toplinskog širenja tečnosti.
  • Tipični primjeri su živinski i alkoholni termometri.
U smislu upotrebe, temperaturni senzori se dalje dijele na.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) - njemački fizičar. Rođen 24. maja 1686. u Danzigu (sada Gdanjsk, Poljska). Studirao je fiziku u Njemačkoj, Holandiji i Engleskoj. Skoro cijeli život je živio u Holandiji, gdje se bavio proizvodnjom preciznih meteoroloških instrumenata. Godine 1709. napravio je alkohol, 1714. godine - živinim termometrom, koristeći novi metod pročišćavanja žive. Za živin termometar, Farenhajt je izgradio skalu sa tri referentne tačke: 0 ° odgovara temperaturi vode - led - amonijak, 96 ° telesnoj temperaturi zdrave osobe, a 32 ° za tačku topljenja leda je uzeta kao referentna temperatura. Tačka ključanja čiste vode po Fahrenheit skali bila je 212 °. Fahrenheitska skala se koristi u mnogim zemljama engleskog govornog područja, iako postepeno popušta stepen Celzijusa. Pored proizvodnje termometara, Fahrenheit je bio angažovan na unapređenju barometara i higrometara. Istraživao je i zavisnost promene tačke ključanja tečnosti od atmosferskog pritiska i sadržaja soli u njoj, otkrio fenomen prehlađenja vode i sastavio tabele specifične težine tela. Fahrenheit je umro u Hagu 16. septembra 1736. godine.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) rođen je 28. februara 1683. u La Rošelu, francuskom prirodnjaku, stranom počasnom članu Sankt Peterburgske akademije nauka (1737). Radovi na regeneraciji, fiziologiji, biologiji kolonija insekata. On je predložio temperaturnu skalu, nazvanu po njemu. Usavršio je neke metode pripreme čelika, jedan od prvih pokušaja da se naučno potkrijepe neki od procesa lijevanja, napisao je djelo Umijeće transformacije željeza u čelik. Došao je do vrijednog zaključka, željezo, čelik, lijevano željezo, razlikuju se po količini neke nečistoće i dodavanjem tog dodatka željezu, cementiranjem ili spajanjem sa željezom, dobio je čelik. Godine 1814. K. Careten je dokazao da je ugljik nečistoća.

Reaumur je dao metod izrade matiranog stakla.

Danas, memorija povezuje njegovo ime samo sa izumom dugogodišnje temperaturne skale. U stvari, Rene Antoine Ferschant de Reaumure, koji je živio 1683-1757, uglavnom u Parizu, pripadao je onim naučnicima čija je univerzalnost u našem vremenu - vrijeme uske specijalizacije - teško zamisliti. Reaumur je istovremeno bio i tehničar, fizičar i prirodnjak. Veliku slavu je stekao izvan Francuske kao entomolog. U poslednjim godinama svog života, Reaumur je došao do ideje da potraga za misterioznom transformacionom snagom treba da se sprovodi na onim mestima gde je njegova manifestacija najočiglednija - kada se transformiše hrana u telu, tj. sa njenom asimilacijom.

William Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), škotski inženjer i fizičar, jedan od tvoraca tehničke termodinamike. Predložio je teorijski ciklus parnog motora (Rankinov ciklus), temperaturnu skalu (Rankinova skala), čija nula se poklapa sa nultom termodinamičkom temperaturom, au veličini 1 stepena R. (° R) je 5/9 K (skala nije rasprostranjena).

FIZIČKI IZVJEŠTAJ

TEMPERATURNI VENTILI, TERMOMETRI

I NJIHOVI INVENTARI

Temperature Scales. Postoji nekoliko stepenastih temperaturnih skala, a tačke zamrzavanja i ključanja vode se obično uzimaju kao referentne tačke. Sada je najčešća na svijetu Celsius ljestvica. Godine 1742, švedski astronom Anders Celsius je predložio skalu termometra od 100 stepeni, u kojoj se točka ključanja vode pri normalnom atmosferskom pritisku uzima kao 0 stupnjeva, a taljenje leda je na 100 stupnjeva. Podela na skali je 1/100 od ove razlike. Kada su počeli da koriste termometre, ispostavilo se da je pogodnije zameniti 0 i 100 stepeni. Možda je u tome učestvovao Carl Linney (predavao je medicinu i prirodne nauke na istom Univerzitetu Uppsala, gdje je Celzijus astronomija), koji je 1838. godine predložio da se temperatura topljenja leda kreće na 0 ° C, ali izgleda da nije razmišljala o drugoj referentnoj točki. Do sada se stepen Celzijusa donekle promijenio: temperatura topljenja leda pri normalnom tlaku, koja nije jako ovisna o tlaku, još uvijek se pretpostavlja da je na 0 ° C. Točka ključanja vode pri atmosferskom pritisku je sada 99,975 ° C, što ne utječe na točnost mjerenja gotovo svih termometara, osim za posebne precizne termometre. Temperaturne skale Fahrenheita, Kelvina, Reaumura i drugih su poznate, a temperaturna skala Fahrenheita (u drugoj varijanti usvojena od 1714.) ima tri fiksne tačke: 0 ° odgovara temperaturi mješavine vode, leda i amonijaka, 96 ° - tjelesna temperatura zdrave osobe ( ispod ruke ili usta). Kao referentna temperatura za verifikaciju različitih termometara, uzeta je vrednost od 32 ° za tačku topljenja leda. Fahrenheitska skala je raširena u zemljama engleskog govornog područja, ali se gotovo nikada ne koristi u naučnoj literaturi. Za pretvaranje temperature Celzijusa ()S) u temperaturu Fahrenheita (temperatureF), postoji formula F = (9/5) +C + 32, a za obrnuti prijevod - formula C = (5/9) (F) 32). Obe skale, i Fahrenheita i Celzijusa, veoma su neugodne kada se izvode eksperimenti u uslovima kada temperatura padne ispod tačke smrzavanja vode i izražava se negativnim brojem. U takvim slučajevima uvedene su apsolutne temperaturne skale, koje se zasnivaju na ekstrapolaciji na tzv. Apsolutnu nulu - tačku u kojoj molekularni pokret treba da prestane. Jedan od njih se zove Rankinova skala, a druga je apsolutna termodinamička skala; temperature se mjere u stupnjevima Rankina ()Ra) i Kelvina (K). Obe skale počinju na apsolutnoj nultoj temperaturi, a točka smrzavanja vode odgovara 491,7 R i 273,16 K. Broj stupnjeva i stupnjeva između točke smrzavanja i točke ključanja vode na skali Celzijusa i apsolutne termodinamičke ljestvice su jednaki i jednaki 100; za Fahrenheitove i Rankinove skale, to je isto isto, ali je 180. Stepeni Celzijusa se pretvaraju u Kelvin koristeći formulu K = C + 273.16, a stepeni Farenhajta se pretvaraju u stepene Rankina koristeći formulu =R = F + 459.7. U Evropi, Reaumur skala, koju je 1730. uveo Rene Antoine de Reaumure, distribuirana je dugo vremena. Ne gradi se proizvoljno, kao Fahrenheitska skala, već u skladu sa termalnom ekspanzijom alkohola (u omjeru 1000: 1080). 1 stepen Reaumura je jednak 1/80 temperaturnog intervala između tačaka topljenja leda (0 ° R) i kipuće vode (80 ° R), tj. 1 ° R = 1,25 ° C, 1 ° C = 0,8 ° R., ali trenutno je van upotrebe.

Nakon uvođenja Međunarodnog sistema jedinica (SI), preporučuje se korištenje dvije temperaturne skale. Prva skala je termodinamička, koja ne zavisi od svojstava upotrijebljene supstance (radnog medija) i uvodi se kroz Carnotov ciklus. Jedinica temperature u ovoj temperaturnoj skali je jedan kelvin (1 K) - jedna od osnovnih jedinica u SI sistemu. Ova jedinica je nazvana po engleskom fizičaru Williamu Thomsonu (Lord Kelvin), koji je razvio ovu skalu i održao jedinicu za mjerenje temperature isto kao i na temperaturnoj skali Celzijusa. Druga preporučena temperaturna skala je međunarodno praktična. Ova skala ima 11 referentnih tačaka - temperature faznog prijelaza određenog broja čistih supstanci, a vrijednosti ovih temperaturnih tačaka se stalno usavršavaju. Jedinica mjerenja temperature na međunarodnoj praktičnoj skali je također 1 K.

Opažanje dilatacije: tečnosti i bimetali

Galilov dizajn uređaja s promjenjivom temperaturom datira još od vremena kada se oslanjao na komprimiranje zraka u posudu za instaliranje stupca vode, čija visina ukazuje na stupanj hlađenja. Međutim, efekat pritiska vazduha je veoma velik, i ovaj uređaj nije bio veliko otkriće.

On je zapečatio staklenu cev koja sadrži tečnost i primetio je pomeranje tečnosti tokom ekspanzije. Vaga na cijevi doprinijela je čitanju evolucije, ali sistem nije imao točne jedinice. Saradnja između Romera i Daniela Gabrijela Fahrenheita. Daniel Gabriel Fahrenheit je počeo proizvoditi termometre sa alkoholom i živom, što je idealno jer reagira linearno na temperaturne promjene u širokom rasponu, iako njegova toksičnost ograničava njegovu upotrebu. sada zamijenite živu. Tečni termometar je široko rasprostranjen, iako je važno kontrolirati dubinu tikvice.

Trenutno je glavna referentna tačka termodinamičke skale i međunarodne praktične skale temperature trostruka točka vode. Ova tačka odgovara strogo definisanim vrednostima temperature i pritiska kod kojih voda može istovremeno postojati u čvrstim, tečnim i gasovitim stanjima. Štaviše, ako je stanje termodinamičkog sistema određeno samo vrednostima temperature i pritiska, tada trostruka tačka može biti samo jedna. U sistemu SI pretpostavlja se da je temperatura trostruke tačke vode 273,16 K pri pritisku od 609 Pa.

Upotreba termometrijskog senzora osigurava dobar prijenos topline. Zasnovana je na diferencijalnoj ekspanziji dvaju međusobno povezanih metalnih traka. Promene temperature stvaraju zavoj koji aktivira termostat ili senzor, slično kao što su uređaji instalirani na gasnim rešetkama.

Tačnost je niska, plus ili minus 2 stepena, ali ovi senzori su ekonomični i imaju mnogo koristi.





Početkom 19. veka, struju su fascinirali mnogi istraživači, koji su brzo otkrili da su otpornost i provodljivost metala promenljivi. Peltier je otkrio da je ovaj efekt termoelementa reverzibilan i može se koristiti za hlađenje.

Pored postavljanja referentnih tačaka određenih temperaturnim standardom, potrebno je izabrati termodinamičko svojstvo tijela koje se opisuje fizičkom veličinom, čija je promjena znak promjene temperature ili termometrijskog znaka. Ovo svojstvo treba biti prilično lako reproducibilno, a fizička veličina - lako mjeriti. Merenje specificirane fizikalne veličine omogućava da se dobije skup temperaturnih tačaka (i odgovarajućih temperaturnih vrednosti), srednjih u odnosu na referentne tačke.

Iste godine, Humphry Davy je pokazao da je otpornost metala povezana s temperaturom. Ovaj detektor meri električnu otpornost dužine platinske žice i smatra se najpreciznijim instrumentom. 20. stoljeće obilježeno je i izumom poluprovodničkih mjernih uređaja za temperaturu. Oni tačno reaguju na promene temperature, ali do nedavno nisu imali linearnost.

Samuel Langley Vrlo topli i rastopljeni metali troše toplinu i vidljivo svjetlo. Nobili je bio u mogućnosti da detektuje tu zračenu energiju povezujući termoelemente u seriji sa formiranjem termoelektrične ćelije. Bolometar je otkrio Amerikanac Samuel Langley, bolometar je raspored dva platina, od kojih je jedan crn, u skladu sa strukturom Wheatstoneovog mosta. Infracrveno zračenje je dovelo do mjerljive promjene otpora.

Odnos temperaturne skale Fahrenheita i Celzijusa

fahrenheit skala Celsius scale

Tačka ključanja 212 ° 100 °

32 ° 0 ° ledišta

Temperatura apsolutne nule -459,67 ° -273,15 °

Kada konvertujete iz Fahrenheita u Celzijus, oduzmite 32 od originalnog broja i pomnožite sa 5/9.

Prilikom pretvaranja iz Celzijusa u Fahrenheit, originalni broj se množi sa 9/5 i dodaje 32.

Termometri. Njemački Gabriel Daniel Fahrenheit dao je odlučujući doprinos razvoju dizajna termometara. Godine 1709. izumio je alkoholni termometar, a 1714. živin termometar. Dao im je isti oblik koji se sada primjenjuje. Uspjeh njegovih termometara treba tražiti u novom načinu pročišćavanja žive koju je uveo; Osim toga, prije lemljenja, on je prokuhao tekućinu u cijevi.

Kopija je dostupna čitateljima koji žele da prodube svoje znanje u jedinicama mere. Dio fizike koji proučava termalne pojave, tj. pojave u kojima su temperatura i toplota kritični. Temperatura Fizička veličina koja izražava toplotno stanje sistema i opisuje njenu sposobnost razmjene toplote sa okolinom ili drugim tijelima. Kada su dva sistema postavljena u termički kontakt, toplota teče iz sistema na višu temperaturu od niže temperature do postizanja termalne ravnoteže, gde su dva sistema na istoj temperaturi. Koncept temperature je povezan s idejom da se pruži relativna procjena kako su tijela hladna ili vruća na dodir. Dakle, termini temperatura i toplina su povezani, ali se odnose na različite koncepte: temperatura je svojstvo tijela, toplina je oblik energije koji teče iz jednog tijela u drugo da popuni temperaturnu razliku. Indirektne metode koje se zasnivaju na efektima zagrijavanja ili hlađenja obično se koriste za mjerenje temperature, najčešće korištena metoda je mjerenje dilatacije: živin termometar mjeri promjenu volumena žive u staklenoj kapilari kada dođe u kontakt s tijelom nepoznate temperature. Produženje kolone žive je proporcionalno telesnoj temperaturi, a ako se toplota spusti na idealan gas koji se nalazi u posudi sa fiksnom zapreminom, porast temperature se može izračunati merenjem promene pritiska u posudi. Temperature Scales. Jednu od prvih temperaturnih skala proučio je njemački fizičar Gabriel Daniel Fahrenheit. Međutim, u naučnom polju apsolutna skala ili Kelvin izumio je britanski matematičar i fizičar William Thomson Kelvin. Odgovarajući rang ranga koristi se uglavnom u pejzažima Page 1 of 4. Fizika - Osnovni podaci o temperaturi i njenim svojstvima.

Rene Antoine de Reaumur nije odobrio upotrebu žive u termometrima zbog niskog koeficijenta ekspanzije žive. Godine 1730. predložio je i upotrebu alkohola u termometrima. Godine 1731. izumio je vodeno-alkoholni termometar. A pošto je Reomur otkrio da alkohol koji je on koristio, pomiješan u omjeru 5: 1 s vodom, širi se u omjeru od 1000: 1080 kako se temperatura mijenja od smrzavanja do točke ključanja vode, pa je predložio skalu od 0 do 80 °.

Kalorimetar: laboratorijsko iskustvo

Physics Izmjerite vodeni ekvivalent kalorimetra i izmjerite specifičnu toplinu tvari. Da je ostala sa originalnom idejom Andersa Tselisa o České nauci, trenutna spoljna temperatura bi bila stotinu stepeni. I voda ispod nule neće biti hladna, ali će kuhati.

Sredinom veka, kada je došlo od stotinu do nule, temperatura čoveka je nekako bila ovog petka - a to nije bilo bez skokova. Prvi termoskopi pojavili su se krajem veka, a njihovom dizajnu pridružili su se i brojni nauci. Najpoznatiji od njih je astronom Galileo Galilei, čija se verzija odnosi na period temperaturne sonde. Bio je to jednostavan instrument: staklena cev zatvorena na jednoj strani zaliva.

Naučnici. Anders Celsius. Anders Celsius je rođen 27. novembra 1701. u Švedskoj. Njegova područja interesa: astronomija, opća fizika, geofizika.

Predavao je astronomiju na Univerzitetu Uppsala, tamo je osnovao astronomsku opservatoriju.

Celsius je prvo izmjerio svjetlinu zvijezda, uspostavio vezu između sjevernog svjetla i vibracija u magnetnom polju Zemlje.

Učestvovao je u Laponskoj ekspediciji 1736-1737 da bi izmerio meridijan. Po povratku iz polarnih regiona, Celsius je počeo aktivno raditi na organizaciji i izgradnji astronomske opservatorije u Uppsali, a 1740. postao je njen direktor. Anders Celsius je umro 25. marta 1744. godine.

Mineral nazvan Celsins je nazvan po njemu - vrsta barijuma feldspata.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) - njemački fizičar. Rođen 24. maja 1686. u Danzigu (sada Gdanjsk, Poljska). Studirao je fiziku u Njemačkoj, Holandiji i Engleskoj. Skoro cijeli život je živio u Holandiji, gdje se bavio proizvodnjom preciznih meteoroloških instrumenata. Godine 1709. napravio je alkohol, 1714. godine - živinim termometrom, koristeći novi metod pročišćavanja žive. Za živin termometar, Farenhajt je izgradio skalu sa tri referentne tačke: 0 ° odgovara temperaturi vode - led - amonijak, 96 ° telesnoj temperaturi zdrave osobe, a 32 ° za tačku topljenja leda je uzeta kao referentna temperatura. Tačka ključanja čiste vode po Fahrenheit skali bila je 212 °. Fahrenheitska skala se koristi u mnogim zemljama engleskog govornog područja, iako postepeno popušta stepen Celzijusa. Pored proizvodnje termometara, Fahrenheit je bio angažovan na unapređenju barometara i higrometara. Istraživao je i zavisnost promene tačke ključanja tečnosti od atmosferskog pritiska i sadržaja soli u njoj, otkrio fenomen prehlađenja vode i sastavio tabele specifične težine tela. Fahrenheit je umro u Hagu 16. septembra 1736. godine.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) rođen je 28. februara 1683. u La Rošelu, francuskom prirodnjaku, stranom počasnom članu Sankt Peterburgske akademije nauka (1737). Radovi na regeneraciji, fiziologiji, biologiji kolonija insekata. On je predložio temperaturnu skalu, nazvanu po njemu. Poboljšao je neke metode pripreme čelika, jedan od prvih pokušaja da se naučno potkrijepimo neke procese lijevanja, napisao je rad Umijeće transformacije željeza u čelik. Došao je do vrijednog zaključka, željezo, čelik, lijevano željezo, razlikuju se po količini neke nečistoće i dodavanjem tog dodatka željezu, cementiranjem ili spajanjem sa željezom, dobio je čelik. Godine 1814. K. Careten je dokazao da je ugljik nečistoća.

Reaumur je dao metod izrade matiranog stakla.

Danas, memorija povezuje njegovo ime samo sa izumom dugogodišnje temperaturne skale. U stvari, Rene Antoine Ferschant de Reaumure, koji je živio 1683-1757, uglavnom u Parizu, pripadao je onim naučnicima čija je univerzalnost u našem vremenu - vrijeme uske specijalizacije - teško zamisliti. Reaumur je istovremeno bio i tehničar, fizičar i prirodnjak. Veliku slavu je stekao izvan Francuske kao entomolog. U poslednjim godinama svog života, Reaumur je došao do ideje da potraga za misterioznom transformacionom snagom treba da se sprovodi na onim mestima gde je njegova manifestacija najočiglednija - kada se transformiše hrana u telu, tj. sa njenom asimilacijom.

William Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), škotski inženjer i fizičar, jedan od tvoraca tehničke termodinamike. Predložio je teorijski ciklus parnog motora (Rankinov ciklus), temperaturnu skalu (Rankinova skala), čija nula se poklapa sa nultom termodinamičkom temperaturom, au veličini 1 stepena R. (° R) je 5/9 K (skala nije rasprostranjena).

      © 2018 asm59.ru
  Trudnoća i porođaj. Dom i porodica. Slobodno vrijeme i rekreacija