A hőmérő története. Jelentés: Hőmérséklet mérlegek és hőmérők

Tartalom:    FIZIKAI JELENTÉS AZ IGÉNYEKRŐL: HŐMÉRSÉKLETEK, HŐMÉRSÉKLETEK ÉS ÉRZÉKELŐK Hőmérséklet mérlegek. Számos osztályozott hőmérsékleti mérleg van, és a víz fagyasztási és forráspontjait általában referenciapontként vesszük figyelembe. Most a világ leggyakoribb a Celsius skála. 1742-ben Anders Celsius svéd csillagász 100 fokos hőmérő skálát javasolt, amelyben a víz forráspontja normál légköri nyomáson 0 fok, és a jég olvadása 100 fok.

Scum Reumura, ma szinte elhagyott. Ahhoz, hogy a mérés független legyen a hőmérő nyomaitól, például forrásponttól vagy fagyálló víztől, William Thomson az abszolút hőmérséklet fogalmát javasolta. Ez egy abszolút nulla, egy virtuális határ, amit most nagyon szorosan ismerünk.

Abszolút nullánál az anyagot alkotó részecskék teljes pihenőállapotban lennének. Ebben az esetben a levegőre ható nedves ujj módja megtartja követőit. Bár a hő- és hidegérzés az emberi tapasztalat szerves részét képezi, sok tudományos elmélet pontos hőmérsékletmérést foglal el, és nem világos, hogy az ókori görögök vagy a kínaiok mérhették-e a hőmérsékletet, de ez az, amit a hőmérséklet-érzékelők története kezdett írni a reneszánszban.

FIZIKAI JELENTÉS

HŐMÉRSÉKLETEK, HŐMÉRŐK

ÉS AZ ÉRZÉKELŐK

Hőmérséklet mérlegek. Számos osztályozott hőmérsékleti mérleg van, és a víz fagyasztási és forráspontjait általában referenciapontként vesszük figyelembe. Most a világ leggyakoribb a Celsius skála. 1742-ben Anders Celsius svéd csillagász 100 fokos hőmérő skálát javasolt, amelyben a víz forráspontja normál légköri nyomáson 0 fok, és a jég olvadása 100 fok. A skálaosztály e különbség 1/100. Amikor hőmérőket kezdtek használni, kiderült, hogy a 0 és 100 fok közötti váltás kényelmesebb. Talán Carl Linney is részt vett ebben (az orvostudományt és a természettudományt ugyanabban az Uppsala Egyetemen tanította, ahol Celsius csillagászat volt), aki 1838-ban javasolta, hogy a jégolvasztási hőmérsékletet 0 hőmérsékleten vegye, de úgy tűnt, nem gondolta a második referenciapontot. Eddig a Celsius skála valamivel változott: a normál nyomáson olvadó jég hőmérséklete, amely nem túl nagy a nyomástól, még mindig 0 ° C-on van. De a víz forráspontja atmoszférikus nyomáson már 99,975 ° C, ami nem befolyásolja a szinte minden hőmérő mérési pontosságát, kivéve a speciális precíziós hőmérőket. Fahrenheit, Kelvin, Reaumur és mások hőmérsékleti mérlegei is ismertek, a Fahrenheit hőmérsékleti skálája (az 1714 óta elfogadott második változatban) három rögzített ponttal rendelkezik: 0 ° a víz, jég és ammónia keverékének hőmérséklete, 96 ° - egy egészséges személy testhőmérséklete. kar vagy száj alatt). A különböző hőmérők ellenőrzéséhez referencia-hőmérsékletként 32 ° -os értéket vettünk a jég olvadáspontjára. A Fahrenheit-skála elterjedt az angol nyelvű országokban, de a szakirodalomban szinte soha nem használják. A Celsius-hőmérséklet (С) Fahrenheit-hőmérsékletre (температурыF) való konvertálásához van egy F = (9/5) formulaC + 32 képlet, és fordított fordítás esetén a képlet C = (5/9) (F 32). Mind a Fahrenheit, mind a Celsius mérlegek nagyon kényelmetlenek a kísérletek végrehajtásakor olyan körülmények között, ahol a hőmérséklet a víz fagyáspontja alá esik, és negatív számban fejeződik ki. Ilyen esetekben abszolút hőmérsékleti mérlegeket vezettünk be, amelyek az úgynevezett abszolút nulla extrapoláción alapulnak, ahol a molekuláris mozgásnak meg kell állnia. Egyikük Rankine-skála, a másik az abszolút termodinamikai skála; a hőmérsékleteket Rankin (аRа) és Kelvin (K) fokokban mérjük. Mindkét mérleg abszolút nulla hőmérsékleten kezdődik, és a víz fagyáspontja 491,7 R és 273,16 K. A Celsius skálán a víz fagyáspontja és forráspontja és az abszolút termodinamikai skála közötti fokok és kelvinek száma azonos és 100; a Fahrenheit és Rankin mérlegek esetében is ugyanaz, de 180. A Celsius fokokat Kelvinre konvertálják a K = C + 273,16 képlet alapján, és a Fahrenheit fokokat Rankin-ra alakítjuk R = F + 459.7 képlettel. Európában a Rene Antoine de Reaumure által 1730-ban bevezetett Reaumur-skála hosszú ideig terjesztésre került. Ez nem épül fel önkényesen, mint a Fahrenheit-skála, hanem az alkohol hőtágulása (1000: 1080 arányban). 1 fokú Reaumur egyenlő a jég (0 ° R) és a forrásban lévő víz (80 ° R) közötti hőmérsékleti intervallum 1/80-ával, azaz 1 ° R = 1,25 ° C, 1 ° C = 0,8 ° R. jelenleg nincs használatban.

Miért kell méréseket végezni?

A hő egy test vagy anyag energiájának mértéke, annál magasabb az energia, annál magasabb a hő. A tömeg és a hosszúság fizikai tulajdonságaitól eltérően azonban nehéz mérni. A legtöbb közvetett módszer a hő hatásának megfigyelésén alapult az objektumon és a száradó hőmérsékleten.

Ugyanakkor Ole Römer két fix pontot határozott meg, majd a két pont közötti interpolációt, a kiválasztott pontok Hooke fagyáspontja és forráspontja. Ezt a rejtélyt tudósok, köztük Gay-Lussac is megoldotta, akik a gáz törvényein dolgoztak.

A Nemzetközi Egységrendszer (SI) bevezetése után két hőmérsékleti mérleg ajánlott. Az első skála termodinamika, amely nem függ a felhasznált anyag tulajdonságaitól (munkaközeg), és a Carnot cikluson keresztül vezet be. A hőmérséklet-mértékegység ebben a hőmérsékleti skálán egy kelvin (1 K) - az SI rendszer egyik alapegysége. Ezt az egységet az angol fizikus, William Thomson (Lord Kelvin) nevezte ki, aki ezt a skálát fejlesztette ki, és a hőmérséklet-mérési egységet ugyanolyan szinten tartotta, mint a Celsius hőmérsékleti skálán. A második ajánlott hőmérséklet skála nemzetközi gyakorlat. Ez a skála 11 referenciaponttal rendelkezik - számos tiszta anyag fázistranszfer hőmérséklete, és ezeknek a hőmérsékleti pontoknak az értékeit folyamatosan finomítják. A nemzetközi gyakorlati skálán a hőmérsékletmérés egysége is 1 K.

Szárítási megfigyelés: folyadékok és bimetálok

Gallil változó hőmérsékletű készülékének kialakítása abban az időpontban nyúlik vissza, amikor a hajó levegőjének összenyomásakor vízoszlopot telepített, amelynek magassága jelzi a hűtés mértékét. A légnyomás által kifejtett hatás azonban nagyon nagy, és ez a készülék nem volt nagy felfedezés.

A folyadékot tartalmazó üvegcsövet lezárta és a folyadék elmozdulását megfigyelés közben megfigyelte. A cső skálája hozzájárult az evolúció olvasásához, de a rendszer nem volt pontos egységgel. Romer és Daniel Gabriel Fahrenheit közötti együttműködés. Daniel Gabriel Fahrenheit hőmérőket kezdett gyártani alkohollal és higanyral, ami ideális, mert lineárisan reagál a hőmérséklet változásokra széles körben, bár toxicitása korlátozza a használatát. most cserélje ki a higanyt. A folyékony hőmérő széles körben elterjedt, bár fontos a lombik mélységének szabályozása.

Jelenleg a termodinamikai skála és a nemzetközi gyakorlati hőmérsékleti skála fő referenciapontja a víz hármaspontja. Ez a pont a hőmérséklet és a nyomás szigorúan meghatározott értékeinek felel meg, ahol a víz egyidejűleg szilárd, folyékony és gázállapotú állapotban is jelen lehet. Továbbá, ha a termodinamikai rendszer állapotát csak a hőmérséklet és a nyomás értéke határozza meg, akkor a hármaspont csak egy lehet. Az SI rendszerben a víz hármaspontjának hőmérséklete 273,16 K, 609 Pa nyomáson feltételezve.

A hőmérő érzékelő használata jó hőátadást biztosít. Alapja két egymással összekapcsolt fémcsík differenciál kiterjesztése. A hőmérséklet-változások olyan görbét hoznak létre, amely aktiválja a termosztátot vagy az érzékelőt, hasonlóan a gázrácsokba telepített készülékekhez.

A pontosság alacsony, plusz vagy mínusz 2 fok, de ezek az érzékelők gazdaságosak és sokféle felhasználással rendelkeznek.





A 19. század elején sok kutató lenyűgözte a villamos energiát, akik hamar felfedezték, hogy a fémek ellenállása és vezetőképessége változó. Peltier felfedezte, hogy ez a hőelem hatás visszafordítható és hűtésre használható.

A hőmérsékleti szabvány által meghatározott referenciapontok beállítása mellett meg kell választani a test termodinamikai tulajdonságait, amelyet egy fizikai mennyiség ír le, amelynek változása a hőmérsékletváltozás vagy a hőmérő jele. Ez a tulajdonság meglehetősen könnyen reprodukálható, és a fizikai mennyiség - könnyen mérhető. A megadott fizikai mennyiség mérése lehetővé teszi a hőmérsékleti pontok (és a megfelelő hőmérsékletértékek) halmazának megszerzését, a referenciapontok közbenső értékét.

Ugyanebben az évben Humphry Davy kimutatta, hogy a fém ellenállása a hőmérséklethez kapcsolódik. Ez a detektor méri a platinahuzal hosszúságának elektromos ellenállását, és széles körben tekintik a legpontosabb eszköznek. A 20. században a félvezető hőmérsékletmérő eszközök is megjelentek. Ezek pontosan reagálnak a hőmérséklet változására, de a közelmúltig nem voltak lineárisak.

Samuel Langley Nagyon forró és olvadt fémek eloszlatják a hőt és a látható fényt. A Nobili képes volt felismerni ezt a sugárzott energiát a termoelemek soros összekapcsolásával a hőelemek kialakításával. A bolométert az amerikai Samuel Langley fedezte fel, a bolométer két platina sáv elrendezése, amelyek közül az egyik fekete színű, a Wheatstone-híd szerkezetének megfelelően. Az infravörös sugárzás mérhető változást eredményezett az ellenállásban.

A hőmérséklet-skála Fahrenheit és Celsius aránya

fahrenheit skála Celsius skála

Forráspont 212 ° 100 °

32 ° 0 ° fagypont

Abszolút nulla hőmérséklet -459,67 ° -273,15 °

Ha a Fahrenheit-ről Celsiusra konvertálódik, vonja le a 32-et az eredeti számból és megszorozza 5/9-el.

Ha Celsiusról Fahrenheitre konvertálódik, az eredeti számot megszorozzuk 9/5-tel, és hozzáadjuk a 32-et.

Ezzel szemben az 1940-es években létrehozott fotonérzékelők csak korlátozott hullámhosszúságú infravörös sugárzásra reagálnak. Az ólom-szulfid-érzékelők legfeljebb 3 mikronos hullámhosszra érzékenyek. Lord Kelvin Fahrenheit úgy érezte, hogy hőmérők készítése során hőmérséklet-skálát kellett kialakítani.

Egy évszázaddal később Anders Celsius 0-tól 100-ig terjedő skálát javasolt, amely most a nevét viseli. Figyelembe véve egy fix pont előnyeit a skála egyik végén, William Thomson, később Lord Kevin néven, nulla abs alkalmazását javasolta a Celsius rendszer kiindulópontjaként. Így használták fel a Kelvin-skálát a tudományos területen.

Hőmérők. A német Gabriel Daniel Fahrenheit döntően hozzájárult a hőmérők kialakításához. 1709-ben feltalált egy alkohol hőmérőt, 1714-ben pedig higanyhőmérőt. Ő ugyanazokat a formákat adta nekik, mint most. A hőmérőinek sikerét az általa bevezetett új higanytisztítási módszerben kell keresni; Ezen túlmenően forrasztás előtt a folyadékot a csőbe forralta.

A másolatok olyan olvasók rendelkezésére állnak, akik mérési egységeikben szeretnék mélyíteni tudásukat. A fizika azon része, amely termikus jelenségeket vizsgál, azaz jelenségek, amelyekben a hőmérséklet és a hő kritikus. Hőmérséklet Olyan fizikai méret, amely a rendszer termikus állapotát fejezi ki, és leírja annak képességét, hogy hővel cserélje a környezetet vagy más testeket. Ha két rendszert hőtérfogatba helyezünk, a hő a rendszerből az alábbi hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletre áramlik, amíg a termikus egyensúly meg nem ér, ahol a két rendszer azonos hőmérsékleten van. A hőmérséklet fogalma összefügg azzal, hogy viszonylag meggyőződjünk arról, hogy a testek milyen hidegek vagy melegek. Ezért a hőmérséklet és a hő kifejezések korrelálnak egymással, de különböző fogalmakra utalnak: a hőmérséklet a test tulajdonsága, a hő egy olyan energiaforma, amely egy testből a másikba áramlik, hogy kitöltse a hőmérsékletkülönbséget. A hőmérséklet-mérésekhez általában a fűtés vagy a hűtés hatásain alapuló közvetett módszereket alkalmazunk, a leggyakrabban használt módszer a dilatációs mérés, a higanyhőmérő méri az üvegkapillárisba helyezett higany térfogatváltozását, ha az érintetlenül érintetlenül van egy ismeretlen hőmérsékletű testtel. A higanyoszlop megnyúlása arányos a testhőmérséklettel, ha a hő a rögzített térfogatú edényben lévő ideális gázhoz esik, akkor a hőmérséklet emelkedését a tartály nyomásváltozásának mérésével lehet kiszámítani. Hőmérséklet mérlegek. Az egyik első hőmérsékleti skálát a német fizikus Gabriel Daniel Fahrenheit tanulmányozta. A tudományos területen azonban az abszolút skála vagy a Kelvin feltalálta a brit matematikus és a fizikus William Thomson Kelvin. A megfelelő ranglistát elsősorban a tájképekben használják.

Rene Antoine de Reaumur nem hagyta jóvá a higany felhasználását hőmérőkben a higany kis hányadosának köszönhetően. 1730-ban javasolta az alkohol használatát hőmérőkben is. 1731-ben feltalálta a víz-alkohol hőmérőt. És mivel Reomur megállapította, hogy az általa használt alkohol 5: 1 arányban vízzel keveredik, 1000: 1080 arányban bővül, amikor a hőmérséklet a víz fagyáspontjáig változik, 0 és 80 ° közötti skálát javasolt.

Kaloriméter: laboratóriumi tapasztalat

Fizika. Mérje meg a kaloriméter vízértékét és mérje meg az anyag fajlagos hőt. Ha Anders Tselis eredeti České-tudományával kapcsolatban maradna, akkor a jelenlegi kültéri hőmérséklet száz fokos lett volna. És a nulla alatti víz nem lesz hideg, hanem főzni fog.

A század közepén, amikor százról nullára érkezett, egy személy hőmérséklete valamikor ezen a pénteken volt - és ez nem volt ugrás nélkül. Az első termoszkópok megjelentek a század végén, és számos tudomány csatlakozott a designhoz. Ezek közül a leghíresebb a Galileo Galilei csillagász, akinek a változata a hőmérséklet-érzékelő időszakára utal. Egyszerű eszköz volt: az öböl egyik oldalán zárt üvegcső.

A tudósok. Anders Celsius. Anders Celsius 1701. november 27-én született Svédországban. Érdeklődési területei: csillagászat, általános fizika, geofizika.

Az Uppsala Egyetemen csillagászatot tanított, ott egy csillagászati ​​megfigyelőközpontot alapított.

A Celsius először a csillagok fényerejét méri, megállapította az északi fények és a Föld mágneses mezőjének rezgése közötti kapcsolatot.

A csövet a vízbe helyeztük, és a környezeti hőmérséklettől függően a víz leesett vagy emelkedett. A helyet vízzel, valamint bort használtak. Az ilyen bűncselekmény azonban a légköri nyomás torzulása. Ugyanakkor a termoszkópok egyetlen olyan skálán nem vettek részt, amely elolvasta, milyen meleg vagy hideg volt. Bizonyos ponton tizenöt különböző mérleg volt. A Cézium és a Fahrenheit skála közül csak kettő találkozott a szórással.

A német fizikus, Daniel Gabriel Fahrenheit építette az első modern hőmérőt. Ugyanez a Fahrenheit a következő tizenöt évben normál skála volt, ahol több száz nem jelezte a víz forráspontját, hanem a természetes testhőmérsékletet. A pont cipő 32 és 212 fok volt. Napjainkban a mérlege a világ néhány részén hőmérőkkel van felszerelve, a legtöbb országban Celsius-fokokban hőmérsékletet mutat.

A meridián mérésére részt vett az 1736-1737-es Laplandi expedíción. A sarki régiókból való visszatéréskor Celsius kezdett aktív munkát végezni az Uppsalai csillagászati ​​megfigyelőközpont szervezésével és építésével, majd 1740-ben igazgatója lett. Anders Celsius 1744. március 25-én halt meg.

A Celsins nevű ásványt nevezték el - egyfajta báriumpálya.

A hőmérők olyan készülékek, amelyek mérik a környezeti hőmérsékletet vagy meghatározott tárgyakat. Ezek a munka elve szerint oszthatók meg. A gázhőmérőkben a hőmérséklet és a hőmérséklet zsugorodása gáz, ennek változatai mérhetők. paraméterek, például a hangerő. A gőzhőmérők a gőznyomás függőségét a hőmérsékleten használják, amelyeket gyakran használnak az autóipari termosztátokban. Az ellenállás-hőmérő a villamos ellenállásnak a vezetőhőmérsékleten való függőségén alapul, ahol a platina és a hőelemek a Seebeck-jelenségen alapuló hőmérséklet-érzékelők, azaz a hőmérők. az elektromotoros erő jelenléte két különböző fém határának változása miatt. Ezek nagyon pontosak és megbízhatóak. A mérnöki és a tudományágakban használják. A mágneses hőmérők szoros kapcsolatot használnak egyes anyagok mágneses érzékenysége és hőmérséklete között. Ezek nagyon hasznosak a technológia egyes területein, mivel lehetővé teszik a nulla abszolút nullák mérését is.

  • Folyékony hőmérők - a folyadék hőtágulásának jelenségével.
  • Jellemző példák a higany és az alkohol hőmérők.
Használat szempontjából a hőmérséklet-érzékelők tovább oszlanak.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) - német fizikus. 1686. május 24-én született Danzigben (ma Gdansk, Lengyelország). Fizikát tanult Németországban, Hollandiában és Angliában. Majdnem egész életében Hollandiában élt, ahol pontos meteorológiai műszerek gyártásával foglalkozott. 1709-ben 1714-ben egy higanyhőmérőt készített egy új higanytisztítási módszerrel. A higanyhőmérő esetében a Fahrenheit három referenciaponttal rendelkező skálát épített: 0 ° a víz-jég-ammónia hőmérsékletnek, az egészséges személy testhőmérsékletének 96 ° -át, a jég olvadáspontjának 32 ° -át pedig a referencia hőmérsékletnek tekintettük. A tiszta víz forráspontja a Fahrenheit-skálán 212 ° volt. A Fahrenheit-skálát számos angol nyelvű országban használják, bár fokozatosan eljut a Celsius-skálához. A hőmérők gyártása mellett a Fahrenheit a barométerek és a higrométerek fejlesztésével foglalkozott. Megvizsgálta a folyadék forráspontjának változását a légköri nyomáson és a benne lévő sótartalomban, felfedezte a víz túlhűtésének jelenségét, és összeállította a testek sajátos gravitációs táblázatait. Fahrenheit 1736. szeptember 16-án halt meg Hágában.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) 1683. február 28-án született La Rochelle-ben, egy francia természettudós, a Szentpétervár Tudományos Akadémia külföldi tiszteletbeli tagja (1737). A rovarok kolóniáinak regenerációjára, fiziológiájára, biológiájára vonatkozó munkák. Javasolt egy hőmérsékleti skálát, amit elneveztek. Tökéletesített néhány acélgyártási módszert, az egyik első kísérletet az öntési folyamatok némelyikének tudományos megalapozására tették; Értékes következtetésre jutott, a vas, az acél, az öntöttvas különbözik a szennyeződés mennyiségétől, és ezt a keveréket a vashoz, cementezéshez vagy vas Reomur-hoz kapta. 1814-ben K. Careten bebizonyította, hogy a szén szennyeződés.

A Reaumur módszert adott a matt üveg előállítására.

Ma a memória csak egy hosszú ideig használt hőmérsékleti skálával kapcsolódik a nevéhez. Tény, hogy Rene Antoine Ferschant de Reaumure, aki 1683-1757-ben élt, főként Párizsban, azoknak a tudósoknak a tulajdonában volt, akiknek a korunkban való univerzálissága - a szűkös specializáció ideje - nehéz elképzelni. A Reaumur egyidejűleg technikus, fizikus és naturalista volt. Nagy hírnévre tett szert Franciaországon kívül, mint entomológus. Életének utolsó éveiben Reaumur arra a gondolatra jutott, hogy a titokzatos átalakító hatalom keresését olyan helyeken kell végezni, ahol annak megnyilvánulása a legnyilvánvalóbb - az étel testben való átalakításakor, azaz a testben. az asszimilációval.

William Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), skót mérnök és fizikus, a műszaki termodinamika egyik alkotója. Elméleti gőzmotor-ciklust javasolt (Rankin-ciklus), hőmérséklet-skála (Rankin-skála), amelynek nulla értéke egybeesik a nulla termodinamikai hőmérséklettel, és 1-es fokozatban R. (° R) 5/9 K (a skála nem elterjedt).

FIZIKAI JELENTÉS

HŐMÉRSÉKLETEK, HŐMÉRŐK

ÉS AZ ÉRZÉKELŐK

Hőmérséklet mérlegek. Számos osztályozott hőmérsékleti mérleg van, és a víz fagyasztási és forráspontjait általában referenciapontként vesszük figyelembe. Most a világ leggyakoribb a Celsius skála. 1742-ben Anders Celsius svéd csillagász 100 fokos hőmérő skálát javasolt, amelyben a víz forráspontja normál légköri nyomáson 0 fok, és a jég olvadása 100 fok. A skálaosztály e különbség 1/100. Amikor hőmérőket kezdtek használni, kiderült, hogy a 0 és 100 fok közötti váltás kényelmesebb. Talán Carl Linney is részt vett ebben (az orvostudományt és a természettudományt ugyanabban az Uppsala Egyetemen tanította, ahol Celsius csillagászat volt), aki 1838-ban javasolta, hogy a jégolvasztási hőmérsékletet 0 hőmérsékleten vegye, de úgy tűnt, nem gondolta a második referenciapontot. Eddig a Celsius skála valamivel változott: a normál nyomáson olvadó jég hőmérséklete, amely nem túl nagy a nyomástól, még mindig 0 ° C-on van. De a víz forráspontja atmoszférikus nyomáson már 99,975 ° C, ami nem befolyásolja a szinte minden hőmérő mérési pontosságát, kivéve a speciális precíziós hőmérőket. Fahrenheit, Kelvin, Reaumur és mások hőmérsékleti mérlegei is ismertek, a Fahrenheit hőmérsékleti skálája (az 1714 óta elfogadott második változatban) három rögzített ponttal rendelkezik: 0 ° a víz, jég és ammónia keverékének hőmérséklete, 96 ° - egy egészséges személy testhőmérséklete. kar vagy száj alatt). A különböző hőmérők ellenőrzéséhez referencia-hőmérsékletként 32 ° -os értéket vettünk a jég olvadáspontjára. A Fahrenheit-skála elterjedt az angol nyelvű országokban, de a szakirodalomban szinte soha nem használják. A Celsius-hőmérséklet (С) Fahrenheit-hőmérsékletre (температурыF) való konvertálásához van egy F = (9/5) formulaC + 32 képlet, és fordított fordítás esetén a képlet C = (5/9) (F 32). Mind a Fahrenheit, mind a Celsius mérlegek nagyon kényelmetlenek a kísérletek végrehajtásakor olyan körülmények között, ahol a hőmérséklet a víz fagyáspontja alá esik, és negatív számban fejeződik ki. Ilyen esetekben abszolút hőmérsékleti mérlegeket vezettünk be, amelyek az úgynevezett abszolút nulla extrapoláción alapulnak, ahol a molekuláris mozgásnak meg kell állnia. Egyikük Rankine-skála, a másik az abszolút termodinamikai skála; a hőmérsékleteket Rankin (аRа) és Kelvin (K) fokokban mérjük. Mindkét mérleg abszolút nulla hőmérsékleten kezdődik, és a víz fagyáspontja 491,7 R és 273,16 K. A Celsius skálán a víz fagyáspontja és forráspontja és az abszolút termodinamikai skála közötti fokok és kelvinek száma azonos és 100; a Fahrenheit és Rankin mérlegek esetében is ugyanaz, de 180. A Celsius fokokat Kelvinre konvertálják a K = C + 273,16 képlet alapján, és a Fahrenheit fokokat Rankin-ra alakítjuk R = F + 459.7 képlettel. Európában a Rene Antoine de Reaumure által 1730-ban bevezetett Reaumur-skála hosszú ideig terjesztésre került. Ez nem épül fel önkényesen, mint a Fahrenheit-skála, hanem az alkohol hőtágulása (1000: 1080 arányban). 1 fokú Reaumur egyenlő a jég (0 ° R) és a forrásban lévő víz (80 ° R) közötti hőmérsékleti intervallum 1/80-ával, azaz 1 ° R = 1,25 ° C, 1 ° C = 0,8 ° R. jelenleg nincs használatban.

A Nemzetközi Egységrendszer (SI) bevezetése után két hőmérsékleti mérleg ajánlott. Az első skála termodinamika, amely nem függ a felhasznált anyag tulajdonságaitól (munkaközeg), és a Carnot cikluson keresztül vezet be. A hőmérséklet-mértékegység ebben a hőmérsékleti skálán egy kelvin (1 K) - az SI rendszer egyik alapegysége. Ezt az egységet az angol fizikus, William Thomson (Lord Kelvin) nevezte ki, aki ezt a skálát fejlesztette ki, és a hőmérséklet-mérési egységet ugyanolyan szinten tartotta, mint a Celsius hőmérsékleti skálán. A második ajánlott hőmérséklet skála nemzetközi gyakorlat. Ez a skála 11 referenciaponttal rendelkezik - számos tiszta anyag fázistranszfer hőmérséklete, és ezeknek a hőmérsékleti pontoknak az értékeit folyamatosan finomítják. A nemzetközi gyakorlati skálán a hőmérsékletmérés egysége is 1 K.

Szárítási megfigyelés: folyadékok és bimetálok

Gallil változó hőmérsékletű készülékének kialakítása abban az időpontban nyúlik vissza, amikor a hajó levegőjének összenyomásakor vízoszlopot telepített, amelynek magassága jelzi a hűtés mértékét. A légnyomás által kifejtett hatás azonban nagyon nagy, és ez a készülék nem volt nagy felfedezés.

A folyadékot tartalmazó üvegcsövet lezárta és a folyadék elmozdulását megfigyelés közben megfigyelte. A cső skálája hozzájárult az evolúció olvasásához, de a rendszer nem volt pontos egységgel. Romer és Daniel Gabriel Fahrenheit közötti együttműködés. Daniel Gabriel Fahrenheit hőmérőket kezdett gyártani alkohollal és higanyral, ami ideális, mert lineárisan reagál a hőmérséklet változásokra széles körben, bár toxicitása korlátozza a használatát. most cserélje ki a higanyt. A folyékony hőmérő széles körben elterjedt, bár fontos a lombik mélységének szabályozása.

Jelenleg a termodinamikai skála és a nemzetközi gyakorlati hőmérsékleti skála fő referenciapontja a víz hármaspontja. Ez a pont a hőmérséklet és a nyomás szigorúan meghatározott értékeinek felel meg, ahol a víz egyidejűleg szilárd, folyékony és gázállapotú állapotban is jelen lehet. Továbbá, ha a termodinamikai rendszer állapotát csak a hőmérséklet és a nyomás értéke határozza meg, akkor a hármaspont csak egy lehet. Az SI rendszerben a víz hármaspontjának hőmérséklete 273,16 K, 609 Pa nyomáson feltételezve.

A hőmérő érzékelő használata jó hőátadást biztosít. Alapja két egymással összekapcsolt fémcsík differenciál kiterjesztése. A hőmérséklet-változások olyan görbét hoznak létre, amely aktiválja a termosztátot vagy az érzékelőt, hasonlóan a gázrácsokba telepített készülékekhez.

A pontosság alacsony, plusz vagy mínusz 2 fok, de ezek az érzékelők gazdaságosak és sokféle felhasználással rendelkeznek.





A 19. század elején sok kutató lenyűgözte a villamos energiát, akik hamar felfedezték, hogy a fémek ellenállása és vezetőképessége változó. Peltier felfedezte, hogy ez a hőelem hatás visszafordítható és hűtésre használható.

A hőmérsékleti szabvány által meghatározott referenciapontok beállítása mellett meg kell választani a test termodinamikai tulajdonságait, amelyet egy fizikai mennyiség ír le, amelynek változása a hőmérsékletváltozás vagy a hőmérő jele. Ez a tulajdonság meglehetősen könnyen reprodukálható, és a fizikai mennyiség - könnyen mérhető. A megadott fizikai mennyiség mérése lehetővé teszi a hőmérsékleti pontok (és a megfelelő hőmérsékletértékek) halmazának megszerzését, a referenciapontok közbenső értékét.

Ugyanebben az évben Humphry Davy kimutatta, hogy a fém ellenállása a hőmérséklethez kapcsolódik. Ez a detektor méri a platinahuzal hosszúságának elektromos ellenállását, és széles körben tekintik a legpontosabb eszköznek. A 20. században a félvezető hőmérsékletmérő eszközök is megjelentek. Ezek pontosan reagálnak a hőmérséklet változására, de a közelmúltig nem voltak lineárisak.

Samuel Langley Nagyon forró és olvadt fémek eloszlatják a hőt és a látható fényt. A Nobili képes volt felismerni ezt a sugárzott energiát a termoelemek soros összekapcsolásával a hőelemek kialakításával. A bolométert az amerikai Samuel Langley fedezte fel, a bolométer két platina sáv elrendezése, amelyek közül az egyik fekete színű, a Wheatstone-híd szerkezetének megfelelően. Az infravörös sugárzás mérhető változást eredményezett az ellenállásban.

A hőmérséklet-skála Fahrenheit és Celsius aránya

fahrenheit skála Celsius skála

Forráspont 212 ° 100 °

32 ° 0 ° fagypont

Abszolút nulla hőmérséklet -459,67 ° -273,15 °

Ha a Fahrenheit-ről Celsiusra konvertálódik, vonja le a 32-et az eredeti számból és megszorozza 5/9-el.

Ha Celsiusról Fahrenheitre konvertálódik, az eredeti számot megszorozzuk 9/5-tel, és hozzáadjuk a 32-et.

Hőmérők. A német Gabriel Daniel Fahrenheit döntően hozzájárult a hőmérők kialakításához. 1709-ben feltalált egy alkohol hőmérőt, 1714-ben pedig higanyhőmérőt. Ő ugyanazokat a formákat adta nekik, mint most. A hőmérőinek sikerét az általa bevezetett új higanytisztítási módszerben kell keresni; Ezen túlmenően forrasztás előtt a folyadékot a csőbe forralta.

A másolatok olyan olvasók rendelkezésére állnak, akik mérési egységeikben szeretnék mélyíteni tudásukat. A fizika azon része, amely termikus jelenségeket vizsgál, azaz jelenségek, amelyekben a hőmérséklet és a hő kritikus. Hőmérséklet Olyan fizikai méret, amely a rendszer termikus állapotát fejezi ki, és leírja annak képességét, hogy hővel cserélje a környezetet vagy más testeket. Ha két rendszert hőtérfogatba helyezünk, a hő a rendszerből az alábbi hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletre áramlik, amíg a termikus egyensúly meg nem ér, ahol a két rendszer azonos hőmérsékleten van. A hőmérséklet fogalma összefügg azzal, hogy viszonylag meggyőződjünk arról, hogy a testek milyen hidegek vagy melegek. Ezért a hőmérséklet és a hő kifejezések korrelálnak egymással, de különböző fogalmakra utalnak: a hőmérséklet a test tulajdonsága, a hő egy olyan energiaforma, amely egy testből a másikba áramlik, hogy kitöltse a hőmérsékletkülönbséget. A hőmérséklet-mérésekhez általában a fűtés vagy a hűtés hatásain alapuló közvetett módszereket alkalmazunk, a leggyakrabban használt módszer a dilatációs mérés, a higanyhőmérő méri az üvegkapillárisba helyezett higany térfogatváltozását, ha az érintetlenül érintetlenül van egy ismeretlen hőmérsékletű testtel. A higanyoszlop megnyúlása arányos a testhőmérséklettel, ha a hő a rögzített térfogatú edényben lévő ideális gázhoz esik, akkor a hőmérséklet emelkedését a tartály nyomásváltozásának mérésével lehet kiszámítani. Hőmérséklet mérlegek. Az egyik első hőmérsékleti skálát a német fizikus Gabriel Daniel Fahrenheit tanulmányozta. A tudományos területen azonban az abszolút skála vagy a Kelvin feltalálta a brit matematikus és a fizikus William Thomson Kelvin. A megfelelő ranglistát elsősorban a tájképekben használják.

Rene Antoine de Reaumur nem hagyta jóvá a higany felhasználását hőmérőkben a higany kis hányadosának köszönhetően. 1730-ban javasolta az alkohol használatát hőmérőkben is. 1731-ben feltalálta a víz-alkohol hőmérőt. És mivel Reomur megállapította, hogy az általa használt alkohol 5: 1 arányban vízzel keveredik, 1000: 1080 arányban bővül, amikor a hőmérséklet a víz fagyáspontjáig változik, 0 és 80 ° közötti skálát javasolt.

Kaloriméter: laboratóriumi tapasztalat

Fizika. Mérje meg a kaloriméter vízértékét és mérje meg az anyag fajlagos hőt. Ha Anders Tselis eredeti České-tudományával kapcsolatban maradna, akkor a jelenlegi kültéri hőmérséklet száz fokos lett volna. És a nulla alatti víz nem lesz hideg, hanem főzni fog.

A század közepén, amikor százról nullára érkezett, egy személy hőmérséklete valamikor ezen a pénteken volt - és ez nem volt ugrás nélkül. Az első termoszkópok megjelentek a század végén, és számos tudomány csatlakozott a designhoz. Ezek közül a leghíresebb a Galileo Galilei csillagász, akinek a változata a hőmérséklet-érzékelő időszakára utal. Egyszerű eszköz volt: az öböl egyik oldalán zárt üvegcső.

A tudósok. Anders Celsius. Anders Celsius 1701. november 27-én született Svédországban. Érdeklődési területei: csillagászat, általános fizika, geofizika.

Az Uppsala Egyetemen csillagászatot tanított, ott egy csillagászati ​​megfigyelőközpontot alapított.

A Celsius először a csillagok fényerejét méri, megállapította az északi fények és a Föld mágneses mezőjének rezgése közötti kapcsolatot.

A meridián mérésére részt vett az 1736-1737-es Laplandi expedíción. A sarki régiókból való visszatéréskor Celsius kezdett aktív munkát végezni az Uppsalai csillagászati ​​megfigyelőközpont szervezésével és építésével, majd 1740-ben igazgatója lett. Anders Celsius 1744. március 25-én halt meg.

A Celsins nevű ásványt nevezték el - egyfajta báriumpálya.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) - német fizikus. 1686. május 24-én született Danzigben (ma Gdansk, Lengyelország). Fizikát tanult Németországban, Hollandiában és Angliában. Majdnem egész életében Hollandiában élt, ahol pontos meteorológiai műszerek gyártásával foglalkozott. 1709-ben 1714-ben egy higanyhőmérőt készített egy új higanytisztítási módszerrel. A higanyhőmérő esetében a Fahrenheit három referenciaponttal rendelkező skálát épített: 0 ° a víz-jég-ammónia hőmérsékletnek, az egészséges személy testhőmérsékletének 96 ° -át, a jég olvadáspontjának 32 ° -át pedig a referencia hőmérsékletnek tekintettük. A tiszta víz forráspontja a Fahrenheit-skálán 212 ° volt. A Fahrenheit-skálát számos angol nyelvű országban használják, bár fokozatosan eljut a Celsius-skálához. A hőmérők gyártása mellett a Fahrenheit a barométerek és a higrométerek fejlesztésével foglalkozott. Megvizsgálta a folyadék forráspontjának változását a légköri nyomáson és a benne lévő sótartalomban, felfedezte a víz túlhűtésének jelenségét, és összeállította a testek sajátos gravitációs táblázatait. Fahrenheit 1736. szeptember 16-án halt meg Hágában.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) 1683. február 28-án született La Rochelle-ben, egy francia természettudós, a Szentpétervár Tudományos Akadémia külföldi tiszteletbeli tagja (1737). A rovarok kolóniáinak regenerációjára, fiziológiájára, biológiájára vonatkozó munkák. Javasolt egy hőmérsékleti skálát, amit elneveztek. Javított néhány acélgyártási módszert, az egyik első kísérletet az öntési folyamatok tudományos megalapozására tették. Értékes következtetésre jutott, a vas, az acél, az öntöttvas különbözik a szennyeződés mennyiségétől, és ezt a keveréket a vashoz, cementezéshez vagy vas Reomur-hoz kapta. 1814-ben K. Careten bebizonyította, hogy a szén szennyeződés.

A Reaumur módszert adott a matt üveg előállítására.

Ma a memória csak egy hosszú ideig használt hőmérsékleti skálával kapcsolódik a nevéhez. Tény, hogy Rene Antoine Ferschant de Reaumure, aki 1683-1757-ben élt, főként Párizsban, azoknak a tudósoknak a tulajdonában volt, akiknek a korunkban való univerzálissága - a szűkös specializáció ideje - nehéz elképzelni. A Reaumur egyidejűleg technikus, fizikus és naturalista volt. Nagy hírnévre tett szert Franciaországon kívül, mint entomológus. Életének utolsó éveiben Reaumur arra a gondolatra jutott, hogy a titokzatos átalakító hatalom keresését olyan helyeken kell végezni, ahol annak megnyilvánulása a legnyilvánvalóbb - az étel testben való átalakításakor, azaz a testben. az asszimilációval.

William Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), skót mérnök és fizikus, a műszaki termodinamika egyik alkotója. Elméleti gőzmotor-ciklust javasolt (Rankin-ciklus), hőmérséklet-skála (Rankin-skála), amelynek nulla értéke egybeesik a nulla termodinamikai hőmérséklettel, és 1-es fokozatban R. (° R) 5/9 K (a skála nem elterjedt).

      © 2018 asm59.ru
  Terhesség és szülés. Otthon és család. Szabadidő és kikapcsolódás