Sejarah termometer. Laporkan: Timbangan dan Termometer Suhu

ISI:    LAPORAN FISIKA PADA MEREKA: TIMBANGAN TEMPERATUR, TERMOMETER DAN INVENTORNYA Skala suhu. Ada beberapa skala suhu bertingkat, dan titik beku dan titik didih air biasanya diambil sebagai titik referensi. Sekarang yang paling umum di dunia adalah skala Celcius. Pada 1742, astronom Swedia Anders Celsius mengusulkan skala termometer 100 derajat, di mana titik didih air pada tekanan atmosfer normal diambil sebagai 0 derajat, dan pencairan es berada pada 100 derajat.

Skala Reumura, hari ini hampir ditinggalkan. Untuk membuat pengukuran independen dari jejak termometer, seperti titik didih atau air beku, William Thomson mengusulkan konsep suhu absolut. Ini adalah nol absolut, batas virtual, yang sekarang kita kenal sangat dekat.

Pada nol mutlak, partikel-partikel yang menyusun materi akan berada dalam keadaan istirahat total. Dalam hal ini, metode jari basah yang bekerja di udara, membuat pengikutnya tetap. Meskipun sensasi panas dan dingin adalah bagian integral dari pengalaman manusia, banyak pikiran ilmiah menempati pengukuran suhu yang akurat, dan tidak jelas apakah orang-orang Yunani kuno atau Cina memiliki cara untuk mengukur suhu, tetapi ini adalah apa yang mulai dituliskan oleh sejarah sensor suhu di Renaissance.

LAPORAN FISIK

TIMBANGAN TEMPERATUR, TERMOMETER

DAN INVENTORNYA

Timbangan suhu. Ada beberapa skala suhu bertingkat, dan titik beku dan titik didih air biasanya diambil sebagai titik referensi. Sekarang yang paling umum di dunia adalah skala Celcius. Pada 1742, astronom Swedia Anders Celsius mengusulkan skala termometer 100 derajat, di mana titik didih air pada tekanan atmosfer normal diambil sebagai 0 derajat, dan pencairan es berada pada 100 derajat. Divisi skala adalah 1/100 dari perbedaan ini. Ketika mereka mulai menggunakan termometer, ternyata lebih nyaman untuk menukar 0 dan 100 derajat. Mungkin Carl Linney mengambil bagian dalam hal ini (ia mengajar kedokteran dan ilmu alam di Universitas Uppsala yang sama, di mana Celsius adalah astronomi), yang pada tahun 1838 mengusulkan untuk mengambil suhu pencairan es pada suhu 0, tetapi tampaknya tidak memikirkan titik referensi kedua. Sampai saat ini, skala Celcius telah agak berubah: suhu pencairan es pada tekanan normal, yang tidak terlalu bergantung pada tekanan, masih diasumsikan berada pada 0 ° C. Tetapi titik didih air pada tekanan atmosfer sekarang 99,975 ° C, yang tidak mempengaruhi akurasi pengukuran hampir semua termometer, kecuali untuk termometer presisi khusus. Skala suhu Fahrenheit, Kelvin, Reaumur dan lain-lain juga diketahui. Skala suhu Fahrenheit (dalam varian kedua yang diadopsi sejak 1714) memiliki tiga titik tetap: 0 ° sesuai dengan suhu campuran air, es dan amonia, 96 ° - suhu tubuh orang yang sehat ( di bawah lengan atau mulut). Sebagai suhu referensi untuk verifikasi berbagai termometer, nilai 32 ° diambil untuk titik leleh es. Skala Fahrenheit tersebar luas di negara-negara berbahasa Inggris, tetapi hampir tidak pernah digunakan dalam literatur ilmiah. Untuk mengonversi suhu Celcius (С) ke suhu Fahrenheit (температурыF), ada rumus F = (9/5) C + 32, dan untuk terjemahan terbalik - rumus C = (5/9) (F 32). Kedua skala, baik Fahrenheit dan Celcius, sangat tidak nyaman ketika melakukan percobaan dalam kondisi di mana suhu turun di bawah titik beku air dan dinyatakan dengan angka negatif. Untuk kasus seperti itu, skala temperatur absolut diperkenalkan, yang didasarkan pada ekstrapolasi ke apa yang disebut nol absolut - titik di mana gerakan molekuler harus berhenti. Salah satunya disebut skala Rankine, dan yang lainnya adalah skala termodinamika absolut; suhu diukur dalam derajat Rankin (Rа) dan Kelvin (K). Kedua skala dimulai pada suhu nol mutlak, dan titik beku air sesuai dengan 491,7 R dan 273,16 K. Jumlah derajat dan kelvin antara titik beku dan titik didih air pada skala Celsius dan skala termodinamika absolut adalah sama dan sama dengan 100; untuk skala Fahrenheit dan Rankin, itu juga sama, tetapi 180. Derajat Celcius dikonversi ke Kelvin menggunakan rumus K = C + 273,16, dan derajat Fahrenheit dikonversi ke derajat Rankin menggunakan rumus R = F + 459.7. Di Eropa, skala Reaumur, diperkenalkan pada 1730 oleh Rene Antoine de Reaumure, didistribusikan untuk waktu yang lama. Ini tidak dibangun secara sewenang-wenang, seperti skala Fahrenheit, tetapi sesuai dengan ekspansi termal alkohol (dalam perbandingan 1000: 1080). 1 derajat Reaumur sama dengan 1/80 interval suhu antara titik leleh es (0 ° R) dan air mendidih (80 ° R), yaitu 1 ° R = 1,25 ° C, 1 ° C = 0,8 ° R., Tapi saat ini tidak digunakan.

Mengapa melakukan pengukuran?

Panas adalah ukuran energi dalam tubuh atau material; semakin tinggi energi, semakin banyak panas. Namun, tidak seperti sifat fisik massa dan panjang, sulit diukur. Sebagian besar metode tidak langsung didasarkan pada pengamatan efek panas pada objek dan menurunkan suhu.

Pada saat yang sama, Ole Römer mendefinisikan dua titik tetap, dan kemudian interpolasi antara dua titik ini, titik yang dipilih adalah titik beku Hooke dan titik air mendidih. Teka-teki ini dipecahkan oleh para ilmuwan, termasuk Gay-Lussac, yang bekerja pada hukum gas.

Setelah pengenalan Sistem Satuan Internasional (SI), dua skala suhu direkomendasikan untuk digunakan. Skala pertama adalah termodinamika, yang tidak tergantung pada sifat-sifat zat yang digunakan (media kerja) dan diperkenalkan melalui siklus Carnot. Unit suhu dalam skala suhu ini adalah satu kelvin (1 K) - salah satu unit dasar dalam sistem SI. Unit ini dinamai ahli fisika Inggris William Thomson (Lord Kelvin), yang mengembangkan skala ini dan menjaga satuan pengukuran suhu tetap sama dengan skala suhu Celcius. Skala suhu yang direkomendasikan kedua adalah praktis internasional. Skala ini memiliki 11 titik referensi - suhu transisi fase sejumlah zat murni, dan nilai-nilai titik suhu ini terus disempurnakan. Unit pengukuran suhu dalam skala praktis internasional juga 1 K.

Observasi dilatasi: cairan dan bimetal

Desain perangkat Gallil dengan suhu yang bervariasi berasal dari zaman ketika Dia mengandalkan udara tekan dalam bejana untuk memasang kolom air, yang tingginya menunjukkan tingkat pendinginan. Namun, pengaruh yang diberikan oleh tekanan udara sangat besar, dan peralatan ini bukanlah penemuan besar.

Dia menyegel tabung gelas yang berisi cairan dan mengamati perpindahan cairan selama ekspansi. Skala pada tabung berkontribusi pada pembacaan evolusi, tetapi sistem tidak memiliki satuan yang tepat. Kolaborasi antara Romer dan Daniel Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit mulai memproduksi termometer dengan alkohol dan merkuri, yang ideal karena merespon secara linear terhadap perubahan suhu pada rentang yang luas, meskipun toksisitasnya membatasi penggunaannya. sekarang ganti merkuri. Termometer cair didistribusikan secara luas, meskipun penting untuk mengontrol kedalaman labu.

Saat ini, titik referensi utama dari skala termodinamika dan skala suhu praktis internasional adalah titik rangkap air. Titik ini sesuai dengan nilai suhu dan tekanan yang ditentukan secara ketat di mana air dapat secara bersamaan ada dalam keadaan padat, cair dan gas. Selain itu, jika keadaan sistem termodinamika hanya ditentukan oleh nilai-nilai suhu dan tekanan, maka titik tripel hanya bisa satu. Dalam sistem SI, suhu titik rangkap air diasumsikan 273,16 K pada tekanan 609 Pa.

Menggunakan sensor termometrik memastikan perpindahan panas yang baik. Ini didasarkan pada ekspansi diferensial dari dua strip logam yang saling berhubungan. Perubahan suhu membuat tikungan yang mengaktifkan termostat atau sensor, mirip dengan perangkat yang dipasang di pemanggang gas.

Akurasi rendah, plus atau minus 2 derajat, tetapi sensor ini ekonomis dan memiliki banyak kegunaan.





Pada awal abad ke-19, listrik terpesona oleh banyak peneliti, yang dengan cepat menemukan bahwa resistensi dan konduktivitas logam bervariasi. Peltier menemukan bahwa efek termokopel ini bersifat reversibel dan dapat digunakan untuk pendinginan.

Selain menetapkan titik referensi yang ditentukan oleh standar suhu, perlu untuk memilih sifat termodinamika tubuh, yang dijelaskan oleh kuantitas fisik, perubahan yang merupakan tanda perubahan suhu atau tanda termometrik. Properti ini harus cukup mudah direproduksi, dan kuantitas fisik - mudah diukur. Pengukuran kuantitas fisik yang ditentukan memungkinkan untuk mendapatkan satu set titik suhu (dan nilai suhu yang sesuai), menengah sehubungan dengan titik referensi.

Pada tahun yang sama, Humphrey Davy menunjukkan bahwa resistivitas logam terkait dengan suhu. Detektor ini mengukur hambatan listrik dari panjang kawat platinum dan secara luas dianggap sebagai instrumen yang paling akurat. Abad ke-20 juga ditandai dengan penemuan alat pengukur suhu semikonduktor. Mereka secara akurat menanggapi perubahan suhu, tetapi sampai saat ini tidak memiliki linearitas.

Samuel Langley Logam yang sangat panas dan cair menghilangkan panas dan cahaya tampak. Nobili mampu mendeteksi energi terpancar ini dengan menghubungkan termokopel secara seri dengan pembentukan sel termoelektrik. Bolometer ditemukan oleh American Samuel Langley, bolometer adalah susunan dua pita platinum, salah satunya berubah menjadi hitam, sesuai dengan struktur jembatan Wheatstone. Radiasi inframerah telah menyebabkan perubahan terukur dalam resistensi.

Rasio skala suhu Fahrenheit dan Celcius

skala Fahrenheit skala Celsius

Titik didih 212 ° 100 °

Titik beku 32 ° 0 °

Suhu nol absolut -459,67 ° -273,15 °

Saat mengkonversi dari Fahrenheit ke Celsius, kurangi 32 dari angka aslinya dan kalikan dengan 5/9.

Saat mengkonversi dari Celcius ke Fahrenheit, angka aslinya dikalikan dengan 9/5 dan ditambahkan 32.

Sebaliknya, detektor foton yang dibuat pada tahun 1940-an hanya bereaksi terhadap radiasi inframerah dengan panjang gelombang terbatas. Detektor sulfida timbal peka terhadap panjang gelombang hingga 3 mikron. Lord Kelvin Fahrenheit merasa perlu mengembangkan skala suhu ketika dia membuat termometer.

Seperempat abad kemudian, Anders Celsius mengusulkan skala dari 0 hingga 100, yang sekarang menyandang namanya. Memperhatikan keunggulan titik tetap pada salah satu ujung skala, William Thomson, yang kemudian dikenal sebagai Lord Kevin, menyarankan untuk menggunakan nol abs sebagai titik awal sistem Celcius. Inilah bagaimana skala Kelvin digunakan dalam bidang ilmiah.

Termometer. Jerman Gabriel Daniel Fahrenheit membuat kontribusi yang menentukan untuk pengembangan desain termometer. Pada 1709 ia menemukan termometer alkohol, dan pada 1714 - termometer merkuri. Dia memberi mereka bentuk yang sama yang berlaku sekarang. Keberhasilan termometernya harus dicari dalam metode baru pemurnian merkuri yang diperkenalkan olehnya; Selain itu, sebelum menyolder, ia merebus cairan di dalam tabung.

Salinan tersedia untuk pembaca yang ingin memperdalam pengetahuan mereka dalam satuan pengukuran. Bagian fisika yang mempelajari fenomena termal, yaitu fenomena di mana suhu dan panas sangat penting. Temperatur Ukuran fisik yang menyatakan keadaan termal suatu sistem dan menjelaskan kemampuannya untuk bertukar panas dengan lingkungan atau benda lain. Ketika dua sistem ditempatkan dalam kontak termal, panas mengalir dari sistem ke suhu yang lebih tinggi dari suhu di bawah hingga mencapai kesetimbangan termal, di mana kedua sistem berada pada suhu yang sama. Konsep suhu terkait dengan gagasan memberikan penilaian relatif tentang bagaimana tubuh dingin atau panas saat disentuh. Oleh karena itu, istilah suhu dan panas berkorelasi, tetapi merujuk pada konsep yang berbeda: suhu adalah properti tubuh, panas adalah bentuk energi yang mengalir dari satu tubuh ke tubuh lain untuk mengisi perbedaan suhu. Metode tidak langsung berdasarkan efek pemanasan atau pendinginan biasanya digunakan untuk mendapatkan pengukuran suhu, metode yang paling umum digunakan adalah pengukuran dilatasi.Sebuah termometer air raksa mengukur perubahan volume air raksa yang ditempatkan di kapiler kaca ketika dibawa ke kontak dengan badan dengan suhu yang tidak diketahui. Perpanjangan kolom merkuri sebanding dengan suhu tubuh.Jika panas jatuh ke gas ideal yang terkandung dalam kapal dengan volume tetap, kenaikan suhu dapat dihitung dengan mengukur perubahan tekanan di kapal. Timbangan suhu. Salah satu skala suhu pertama dipelajari oleh fisikawan Jerman Gabriel Daniel Fahrenheit. Namun, dalam bidang ilmiah skala absolut atau Kelvin ditemukan oleh ahli matematika dan fisika Inggris William Thomson Kelvin. Peringkat peringkat yang sesuai digunakan terutama di lanskap. Halaman 1 dari 4. Fisika - Fakta dasar tentang suhu dan sifat-sifatnya.

Rene Antoine de Reaumur tidak menyetujui penggunaan merkuri dalam termometer karena koefisien ekspansi merkuri yang rendah. Pada 1730, ia mengusulkan untuk menggunakan alkohol dalam termometer, juga. Pada 1731 ia menemukan termometer air-alkohol. Dan karena Reomur menemukan bahwa alkohol yang ia gunakan, dicampur dalam perbandingan 5: 1 dengan air, mengembang dalam rasio 1000: 1080 ketika suhu berubah dari titik beku menjadi titik didih air, ia menyarankan skala dari 0 hingga 80 °.

Kalorimeter: pengalaman laboratorium

Fisika Ukur air yang setara dengan kalorimeter dan ukur panas spesifik bahan tersebut. Jika itu tetap dengan ide asli Anders Tselis tentang ilmu České, suhu luar ruangan saat ini akan menjadi seratus derajat. Dan air di bawah nol tidak akan dingin, tetapi akan masak.

Di pertengahan abad ini, ketika datang dari seratus ke nol, suhu seseorang entah bagaimana pada hari Jumat ini - dan ini bukan tanpa lompatan. Termoskop pertama muncul pada akhir abad ini, dan sejumlah sains bergabung dengan desain mereka. Yang paling terkenal adalah astronom Galileo Galilei, yang versinya mengacu pada periode pemeriksaan suhu. Itu adalah instrumen sederhana: tabung gelas ditutup di satu sisi teluk.

Ilmuwan. Anders Celsius. Anders Celsius lahir pada 27 November 1701 di Swedia. Bidang minatnya: astronomi, fisika umum, geofisika.

Dia mengajar astronomi di Universitas Uppsala, mendirikan sebuah observatorium astronomi di sana.

Celsius pertama-tama mengukur kecerahan bintang-bintang, membangun hubungan antara cahaya utara dan getaran di medan magnet Bumi.

Pipa dimasukkan ke dalam air dan, tergantung pada suhu sekitar, airnya jatuh atau naik. Tempat untuk air digunakan, serta anggur. Namun, kejahatan semacam itu menderita distorsi tekanan atmosfer. Namun, termos melewatkan satu skala yang dapat membaca betapa hangat atau dinginnya itu. Pada titik tertentu ada lima belas skala yang berbeda. Hanya dua skala Cesium dan Fahrenheit yang berserakan.

Dan fisikawan Jerman Daniel Gabriel Fahrenheit membangun termometer modern pertama. Fahrenheit yang sama selama lima belas tahun berikutnya datang dengan skala standar, di mana ratusan tidak menunjukkan titik didih air, tetapi suhu tubuh alami. Sepatu point 32 dan 212 derajat. Saat ini, skalanya dilengkapi dengan termometer hanya di beberapa bagian dunia, di sebagian besar negara itu menunjukkan suhu dalam derajat Celcius.

Dia mengambil bagian dalam ekspedisi Lapland 1736-1737 untuk mengukur meridian. Sekembalinya dari daerah kutub, Celsius mulai aktif bekerja pada organisasi dan pembangunan observatorium astronomi di Uppsala dan pada 1740 menjadi direkturnya. Anders Celsius meninggal 25 Maret 1744.

Mineral bernama Celsins dinamai menurut namanya - semacam barium feldspar.

Termometer adalah alat untuk mengukur suhu sekitar atau objek tertentu. Mereka dapat dibagi sesuai dengan prinsip kerja. Dalam termometer gas, suhu dan susut suhu adalah gas, variasinya diukur. parameter, misalnya, volume. Termometer untuk uap menggunakan ketergantungan tekanan uap pada suhunya, yang sering digunakan dalam termostat otomotif. Termometer resistansi didasarkan pada ketergantungan resistansi listrik pada suhu konduktor, di mana platinum dan termokopel adalah sensor suhu berdasarkan pada fenomena Seebeck, yaitu. kehadiran gaya gerak listrik karena perubahan suhu di perbatasan dua logam yang berbeda. Mereka sangat akurat dan dapat diandalkan. Mereka digunakan dalam bidang teknik dan sains. Termometer magnetik menggunakan hubungan yang erat antara kerentanan magnetik zat-zat tertentu dan suhunya. Mereka sangat berguna dalam beberapa bidang teknologi, karena mereka juga memungkinkan pengukuran nol nol mutlak Kelvin.

  • Termometer cair - menggunakan fenomena ekspansi termal cairan.
  • Contoh umum adalah termometer air raksa dan alkohol.
Dalam hal penggunaan, sensor suhu dibagi lagi menjadi.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) - fisikawan Jerman. Lahir 24 Mei 1686 di Danzig (sekarang Gdansk, Polandia). Ia belajar fisika di Jerman, Belanda, dan Inggris. Hampir sepanjang hidupnya ia tinggal di Belanda, di mana ia terlibat dalam pembuatan instrumen meteorologi yang akurat. Pada 1709 ia membuat alkohol, pada 1714 - termometer merkuri, menggunakan metode baru pemurnian merkuri. Untuk termometer air raksa, Fahrenheit membangun skala dengan tiga titik referensi: 0 ° sesuai dengan suhu campuran air - es - amonia, 96 ° dengan suhu tubuh orang sehat, dan 32 ° untuk titik leleh es diambil sebagai suhu referensi. Titik didih air murni pada skala Fahrenheit adalah 212 °. Skala Fahrenheit digunakan di banyak negara berbahasa Inggris, meskipun secara bertahap memberi jalan kepada skala Celsius. Selain pembuatan termometer, Fahrenheit terlibat dalam peningkatan barometer dan hygrometer. Dia juga menyelidiki ketergantungan perubahan titik didih cairan pada tekanan atmosfer dan kandungan garam di dalamnya, menemukan fenomena pendinginan air, dan menyusun tabel gravitasi tubuh tertentu. Fahrenheit meninggal di Den Haag pada 16 September 1736.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) lahir pada 28 Februari 1683 di La Rochelle, seorang naturalis Perancis, anggota kehormatan asing dari Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg (1737). Bekerja pada regenerasi, fisiologi, biologi koloni serangga. Dia mengusulkan skala suhu, dinamai menurut namanya. Dia menyempurnakan beberapa metode persiapan baja, salah satu upaya pertama dilakukan untuk membuktikan secara ilmiah beberapa proses pengecoran, ia menulis karya Seni Mengubah Besi menjadi Baja. Dia sampai pada kesimpulan yang berharga, besi, baja, besi tuang, berbeda dalam jumlah pengotor dan dengan menambahkan campuran ini ke besi, dengan melapisi atau menyatu dengan besi yang diterima baja Reomur. Pada tahun 1814, K. Careten membuktikan bahwa karbon adalah pengotor.

Reaumur memberikan metode pembuatan kaca buram.

Hari ini, memori menghubungkan namanya hanya dengan penemuan skala suhu yang lama digunakan. Faktanya, Rene Antoine Ferschant de Reaumure, yang hidup pada 1683-1757, terutama di Paris, adalah milik para ilmuwan yang universalitasnya di zaman kita - waktu spesialisasi yang sempit - sulit dibayangkan. Reaumur secara bersamaan adalah seorang teknisi, fisikawan dan naturalis. Ia memperoleh ketenaran luar biasa di luar Prancis sebagai ahli entomologi. Pada tahun-tahun terakhir hidupnya, Reaumur mendapat ide bahwa pencarian untuk kekuatan transformasi misterius harus dilakukan di tempat-tempat di mana manifestasinya paling jelas - ketika mengubah makanan di dalam tubuh, mis. dengan asimilasinya.

William Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), insinyur dan fisikawan Skotlandia, salah satu pencipta termodinamika teknis. Dia mengusulkan siklus mesin uap teoretis (siklus Rankin), skala suhu (skala Rankin), nol yang bertepatan dengan nol suhu termodinamika, dan dalam ukuran 1 derajat R. (° R) adalah 5/9 K (skala tidak tersebar luas).

LAPORAN FISIK

TIMBANGAN TEMPERATUR, TERMOMETER

DAN INVENTORNYA

Timbangan suhu. Ada beberapa skala suhu bertingkat, dan titik beku dan titik didih air biasanya diambil sebagai titik referensi. Sekarang yang paling umum di dunia adalah skala Celcius. Pada 1742, astronom Swedia Anders Celsius mengusulkan skala termometer 100 derajat, di mana titik didih air pada tekanan atmosfer normal diambil sebagai 0 derajat, dan pencairan es berada pada 100 derajat. Divisi skala adalah 1/100 dari perbedaan ini. Ketika mereka mulai menggunakan termometer, ternyata lebih nyaman untuk menukar 0 dan 100 derajat. Mungkin Carl Linney mengambil bagian dalam hal ini (ia mengajar kedokteran dan ilmu alam di Universitas Uppsala yang sama, di mana Celsius adalah astronomi), yang pada tahun 1838 mengusulkan untuk mengambil suhu pencairan es pada suhu 0, tetapi tampaknya tidak memikirkan titik referensi kedua. Sampai saat ini, skala Celcius telah agak berubah: suhu pencairan es pada tekanan normal, yang tidak terlalu bergantung pada tekanan, masih diasumsikan berada pada 0 ° C. Tetapi titik didih air pada tekanan atmosfer sekarang 99,975 ° C, yang tidak mempengaruhi akurasi pengukuran hampir semua termometer, kecuali untuk termometer presisi khusus. Skala suhu Fahrenheit, Kelvin, Reaumur dan lain-lain juga diketahui. Skala suhu Fahrenheit (dalam varian kedua yang diadopsi sejak 1714) memiliki tiga titik tetap: 0 ° sesuai dengan suhu campuran air, es dan amonia, 96 ° - suhu tubuh orang yang sehat ( di bawah lengan atau mulut). Sebagai suhu referensi untuk verifikasi berbagai termometer, nilai 32 ° diambil untuk titik leleh es. Skala Fahrenheit tersebar luas di negara-negara berbahasa Inggris, tetapi hampir tidak pernah digunakan dalam literatur ilmiah. Untuk mengonversi suhu Celcius (С) ke suhu Fahrenheit (температурыF), ada rumus F = (9/5) C + 32, dan untuk terjemahan terbalik - rumus C = (5/9) (F 32). Kedua skala, baik Fahrenheit dan Celcius, sangat tidak nyaman ketika melakukan percobaan dalam kondisi di mana suhu turun di bawah titik beku air dan dinyatakan dengan angka negatif. Untuk kasus seperti itu, skala temperatur absolut diperkenalkan, yang didasarkan pada ekstrapolasi ke apa yang disebut nol absolut - titik di mana gerakan molekuler harus berhenti. Salah satunya disebut skala Rankine, dan yang lainnya adalah skala termodinamika absolut; suhu diukur dalam derajat Rankin (Rа) dan Kelvin (K). Kedua skala dimulai pada suhu nol mutlak, dan titik beku air sesuai dengan 491,7 R dan 273,16 K. Jumlah derajat dan kelvin antara titik beku dan titik didih air pada skala Celsius dan skala termodinamika absolut adalah sama dan sama dengan 100; untuk skala Fahrenheit dan Rankin, itu juga sama, tetapi 180. Derajat Celcius dikonversi ke Kelvin menggunakan rumus K = C + 273,16, dan derajat Fahrenheit dikonversi ke derajat Rankin menggunakan rumus R = F + 459.7. Di Eropa, skala Reaumur, diperkenalkan pada 1730 oleh Rene Antoine de Reaumure, didistribusikan untuk waktu yang lama. Ini tidak dibangun secara sewenang-wenang, seperti skala Fahrenheit, tetapi sesuai dengan ekspansi termal alkohol (dalam perbandingan 1000: 1080). 1 derajat Reaumur sama dengan 1/80 interval suhu antara titik leleh es (0 ° R) dan air mendidih (80 ° R), yaitu 1 ° R = 1,25 ° C, 1 ° C = 0,8 ° R., Tapi saat ini tidak digunakan.

Setelah pengenalan Sistem Satuan Internasional (SI), dua skala suhu direkomendasikan untuk digunakan. Skala pertama adalah termodinamika, yang tidak tergantung pada sifat-sifat zat yang digunakan (media kerja) dan diperkenalkan melalui siklus Carnot. Unit suhu dalam skala suhu ini adalah satu kelvin (1 K) - salah satu unit dasar dalam sistem SI. Unit ini dinamai ahli fisika Inggris William Thomson (Lord Kelvin), yang mengembangkan skala ini dan menjaga satuan pengukuran suhu tetap sama dengan skala suhu Celcius. Skala suhu yang direkomendasikan kedua adalah praktis internasional. Skala ini memiliki 11 titik referensi - suhu transisi fase sejumlah zat murni, dan nilai-nilai titik suhu ini terus disempurnakan. Unit pengukuran suhu dalam skala praktis internasional juga 1 K.

Observasi dilatasi: cairan dan bimetal

Desain perangkat Gallil dengan suhu yang bervariasi berasal dari zaman ketika Dia mengandalkan udara tekan dalam bejana untuk memasang kolom air, yang tingginya menunjukkan tingkat pendinginan. Namun, pengaruh yang diberikan oleh tekanan udara sangat besar, dan peralatan ini bukanlah penemuan besar.

Dia menyegel tabung gelas yang berisi cairan dan mengamati perpindahan cairan selama ekspansi. Skala pada tabung berkontribusi pada pembacaan evolusi, tetapi sistem tidak memiliki satuan yang tepat. Kolaborasi antara Romer dan Daniel Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit mulai memproduksi termometer dengan alkohol dan merkuri, yang ideal karena merespon secara linear terhadap perubahan suhu pada rentang yang luas, meskipun toksisitasnya membatasi penggunaannya. sekarang ganti merkuri. Termometer cair didistribusikan secara luas, meskipun penting untuk mengontrol kedalaman labu.

Saat ini, titik referensi utama dari skala termodinamika dan skala suhu praktis internasional adalah titik rangkap air. Titik ini sesuai dengan nilai suhu dan tekanan yang ditentukan secara ketat di mana air dapat secara bersamaan ada dalam keadaan padat, cair dan gas. Selain itu, jika keadaan sistem termodinamika hanya ditentukan oleh nilai-nilai suhu dan tekanan, maka titik tripel hanya bisa satu. Dalam sistem SI, suhu titik rangkap air diasumsikan 273,16 K pada tekanan 609 Pa.

Menggunakan sensor termometrik memastikan perpindahan panas yang baik. Ini didasarkan pada ekspansi diferensial dari dua strip logam yang saling berhubungan. Perubahan suhu membuat tikungan yang mengaktifkan termostat atau sensor, mirip dengan perangkat yang dipasang di pemanggang gas.

Akurasi rendah, plus atau minus 2 derajat, tetapi sensor ini ekonomis dan memiliki banyak kegunaan.





Pada awal abad ke-19, listrik terpesona oleh banyak peneliti, yang dengan cepat menemukan bahwa resistensi dan konduktivitas logam bervariasi. Peltier menemukan bahwa efek termokopel ini bersifat reversibel dan dapat digunakan untuk pendinginan.

Selain menetapkan titik referensi yang ditentukan oleh standar suhu, perlu untuk memilih sifat termodinamika tubuh, yang dijelaskan oleh kuantitas fisik, perubahan yang merupakan tanda perubahan suhu atau tanda termometrik. Properti ini harus cukup mudah direproduksi, dan kuantitas fisik - mudah diukur. Pengukuran kuantitas fisik yang ditentukan memungkinkan untuk mendapatkan satu set titik suhu (dan nilai suhu yang sesuai), menengah sehubungan dengan titik referensi.

Pada tahun yang sama, Humphrey Davy menunjukkan bahwa resistivitas logam terkait dengan suhu. Detektor ini mengukur hambatan listrik dari panjang kawat platinum dan secara luas dianggap sebagai instrumen yang paling akurat. Abad ke-20 juga ditandai dengan penemuan alat pengukur suhu semikonduktor. Mereka secara akurat menanggapi perubahan suhu, tetapi sampai saat ini tidak memiliki linearitas.

Samuel Langley Logam yang sangat panas dan cair menghilangkan panas dan cahaya tampak. Nobili mampu mendeteksi energi terpancar ini dengan menghubungkan termokopel secara seri dengan pembentukan sel termoelektrik. Bolometer ditemukan oleh American Samuel Langley, bolometer adalah susunan dua pita platinum, salah satunya berubah menjadi hitam, sesuai dengan struktur jembatan Wheatstone. Radiasi inframerah telah menyebabkan perubahan terukur dalam resistensi.

Rasio skala suhu Fahrenheit dan Celcius

skala Fahrenheit skala Celsius

Titik didih 212 ° 100 °

Titik beku 32 ° 0 °

Suhu nol absolut -459,67 ° -273,15 °

Saat mengkonversi dari Fahrenheit ke Celsius, kurangi 32 dari angka aslinya dan kalikan dengan 5/9.

Saat mengkonversi dari Celcius ke Fahrenheit, angka aslinya dikalikan dengan 9/5 dan ditambahkan 32.

Termometer. Jerman Gabriel Daniel Fahrenheit membuat kontribusi yang menentukan untuk pengembangan desain termometer. Pada 1709 ia menemukan termometer alkohol, dan pada 1714 - termometer merkuri. Dia memberi mereka bentuk yang sama yang berlaku sekarang. Keberhasilan termometernya harus dicari dalam metode baru pemurnian merkuri yang diperkenalkan olehnya; Selain itu, sebelum menyolder, ia merebus cairan di dalam tabung.

Salinan tersedia untuk pembaca yang ingin memperdalam pengetahuan mereka dalam satuan pengukuran. Bagian fisika yang mempelajari fenomena termal, yaitu fenomena di mana suhu dan panas sangat penting. Temperatur Ukuran fisik yang menyatakan keadaan termal suatu sistem dan menjelaskan kemampuannya untuk bertukar panas dengan lingkungan atau benda lain. Ketika dua sistem ditempatkan dalam kontak termal, panas mengalir dari sistem ke suhu yang lebih tinggi dari suhu di bawah hingga mencapai kesetimbangan termal, di mana kedua sistem berada pada suhu yang sama. Konsep suhu terkait dengan gagasan memberikan penilaian relatif tentang bagaimana tubuh dingin atau panas saat disentuh. Oleh karena itu, istilah suhu dan panas berkorelasi, tetapi merujuk pada konsep yang berbeda: suhu adalah properti tubuh, panas adalah bentuk energi yang mengalir dari satu tubuh ke tubuh lain untuk mengisi perbedaan suhu. Metode tidak langsung berdasarkan efek pemanasan atau pendinginan biasanya digunakan untuk mendapatkan pengukuran suhu, metode yang paling umum digunakan adalah pengukuran dilatasi.Sebuah termometer air raksa mengukur perubahan volume air raksa yang ditempatkan di kapiler kaca ketika dibawa ke kontak dengan badan dengan suhu yang tidak diketahui. Perpanjangan kolom merkuri sebanding dengan suhu tubuh.Jika panas jatuh ke gas ideal yang terkandung dalam kapal dengan volume tetap, kenaikan suhu dapat dihitung dengan mengukur perubahan tekanan di kapal. Timbangan suhu. Salah satu skala suhu pertama dipelajari oleh fisikawan Jerman Gabriel Daniel Fahrenheit. Namun, dalam bidang ilmiah skala absolut atau Kelvin ditemukan oleh ahli matematika dan fisika Inggris William Thomson Kelvin. Peringkat peringkat yang sesuai digunakan terutama di lanskap. Halaman 1 dari 4. Fisika - Fakta dasar tentang suhu dan sifat-sifatnya.

Rene Antoine de Reaumur tidak menyetujui penggunaan merkuri dalam termometer karena koefisien ekspansi merkuri yang rendah. Pada 1730, ia mengusulkan untuk menggunakan alkohol dalam termometer, juga. Pada 1731 ia menemukan termometer air-alkohol. Dan karena Reomur menemukan bahwa alkohol yang ia gunakan, dicampur dalam perbandingan 5: 1 dengan air, mengembang dalam rasio 1000: 1080 ketika suhu berubah dari titik beku menjadi titik didih air, ia menyarankan skala dari 0 hingga 80 °.

Kalorimeter: pengalaman laboratorium

Fisika Ukur air yang setara dengan kalorimeter dan ukur panas spesifik bahan tersebut. Jika itu tetap dengan ide asli Anders Tselis tentang ilmu České, suhu luar ruangan saat ini akan menjadi seratus derajat. Dan air di bawah nol tidak akan dingin, tetapi akan masak.

Di pertengahan abad ini, ketika datang dari seratus ke nol, suhu seseorang entah bagaimana pada hari Jumat ini - dan ini bukan tanpa lompatan. Termoskop pertama muncul pada akhir abad ini, dan sejumlah sains bergabung dengan desain mereka. Yang paling terkenal adalah astronom Galileo Galilei, yang versinya mengacu pada periode pemeriksaan suhu. Itu adalah instrumen sederhana: tabung gelas ditutup di satu sisi teluk.

Ilmuwan. Anders Celsius. Anders Celsius lahir pada 27 November 1701 di Swedia. Bidang minatnya: astronomi, fisika umum, geofisika.

Dia mengajar astronomi di Universitas Uppsala, mendirikan sebuah observatorium astronomi di sana.

Celsius pertama-tama mengukur kecerahan bintang-bintang, membangun hubungan antara cahaya utara dan getaran di medan magnet Bumi.

Dia mengambil bagian dalam ekspedisi Lapland 1736-1737 untuk mengukur meridian. Sekembalinya dari daerah kutub, Celsius mulai aktif bekerja pada organisasi dan pembangunan observatorium astronomi di Uppsala dan pada 1740 menjadi direkturnya. Anders Celsius meninggal 25 Maret 1744.

Mineral bernama Celsins dinamai menurut namanya - semacam barium feldspar.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) - fisikawan Jerman. Lahir 24 Mei 1686 di Danzig (sekarang Gdansk, Polandia). Ia belajar fisika di Jerman, Belanda, dan Inggris. Hampir sepanjang hidupnya ia tinggal di Belanda, di mana ia terlibat dalam pembuatan instrumen meteorologi yang akurat. Pada 1709 ia membuat alkohol, pada 1714 - termometer merkuri, menggunakan metode baru pemurnian merkuri. Untuk termometer air raksa, Fahrenheit membangun skala dengan tiga titik referensi: 0 ° sesuai dengan suhu campuran air - es - amonia, 96 ° dengan suhu tubuh orang sehat, dan 32 ° untuk titik leleh es diambil sebagai suhu referensi. Titik didih air murni pada skala Fahrenheit adalah 212 °. Skala Fahrenheit digunakan di banyak negara berbahasa Inggris, meskipun secara bertahap memberi jalan kepada skala Celsius. Selain pembuatan termometer, Fahrenheit terlibat dalam peningkatan barometer dan hygrometer. Dia juga menyelidiki ketergantungan perubahan titik didih cairan pada tekanan atmosfer dan kandungan garam di dalamnya, menemukan fenomena pendinginan air, dan menyusun tabel gravitasi tubuh tertentu. Fahrenheit meninggal di Den Haag pada 16 September 1736.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) lahir pada 28 Februari 1683 di La Rochelle, seorang naturalis Perancis, anggota kehormatan asing dari Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg (1737). Bekerja pada regenerasi, fisiologi, biologi koloni serangga. Dia mengusulkan skala suhu, dinamai menurut namanya. Dia meningkatkan beberapa metode persiapan baja, salah satu upaya pertama dilakukan untuk secara ilmiah mendukung beberapa proses pengecoran, ia menulis karya Seni Mengubah Besi menjadi Baja. Dia sampai pada kesimpulan yang berharga, besi, baja, besi tuang, berbeda dalam jumlah pengotor dan dengan menambahkan campuran ini ke besi, dengan melapisi atau menyatu dengan besi yang diterima baja Reomur. Pada tahun 1814, K. Careten membuktikan bahwa karbon adalah pengotor.

Reaumur memberikan metode pembuatan kaca buram.

Hari ini, memori menghubungkan namanya hanya dengan penemuan skala suhu yang lama digunakan. Faktanya, Rene Antoine Ferschant de Reaumure, yang hidup pada 1683-1757, terutama di Paris, adalah milik para ilmuwan yang universalitasnya di zaman kita - waktu spesialisasi yang sempit - sulit dibayangkan. Reaumur secara bersamaan adalah seorang teknisi, fisikawan dan naturalis. Ia memperoleh ketenaran luar biasa di luar Prancis sebagai ahli entomologi. Pada tahun-tahun terakhir hidupnya, Reaumur mendapat ide bahwa pencarian untuk kekuatan transformasi misterius harus dilakukan di tempat-tempat di mana manifestasinya paling jelas - ketika mengubah makanan di dalam tubuh, mis. dengan asimilasinya.

William Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), insinyur dan fisikawan Skotlandia, salah satu pencipta termodinamika teknis. Dia mengusulkan siklus mesin uap teoritis (siklus Rankin), skala suhu (skala Rankin), nol yang bertepatan dengan nol suhu termodinamika, dan dalam ukuran 1 derajat R. (° R) adalah 5/9 K (skala tidak tersebar luas).

      © 2018 asm59.ru
  Kehamilan dan persalinan. Rumah dan keluarga. Waktu senggang dan rekreasi