Termometra vēsture. Ziņojums: Temperatūras svari un termometri

SATURS:   FIZIKAS ZIŅOJUMS PAR TEMPERATŪRAS SKALĒM, TERMOMETRIEM UN TO INVENTORS Temperatūras skalas. Temperatūras skalas ir vairākas, un par atsauces punktiem parasti tiek ņemti ūdens sasalšanas un vārīšanas punkti. Tagad visbiežāk pasaulē ir Celsija skala. 1742. gadā zviedru astronoms Anderss Celsija ierosināja 100 grādu termometra skalu, kurā ūdens temperatūru normālā atmosfēras spiedienā ņem par 0 grādiem, un ledus kušanas temperatūra ir 100 grādi.

Scale Reumura, šodien gandrīz pamesta. Lai veiktu mērījumus neatkarīgi no termometra pēdām, piemēram, viršanas temperatūras vai saldēšanas ūdens, William Thomson ierosināja absolūtās temperatūras koncepciju. Tā ir absolūta nulle, virtuāla robeža, kuru mēs tagad ļoti labi zinām.

Absolūtās nulles daļiņas, kas veido šo vielu, būtu pilnīgas atpūtas stāvoklī. Šajā gadījumā mitrā pirksta metode, kas iedarbojas uz gaisu, saglabā sekotājus. Kaut arī siltuma un aukstuma sajūtas ir cilvēka pieredzes neatņemama sastāvdaļa, daudzi zinātniskie prāti ieņem precīzus temperatūras mērījumus, un nav skaidrs, vai senie grieķi vai ķīnieši varēja mērīt temperatūru, bet tas ir tas, ko temperatūras sensoru vēsture sāk rakstīt renesansē.

FIZISKĀ ZIŅOJUMS

TEMPERATŪRAS SVARI, TERMOMETRI

UN TO INVENTORS

Temperatūras svari. Temperatūras skalas ir vairākas, un par atsauces punktiem parasti tiek ņemti ūdens sasalšanas un vārīšanas punkti. Tagad visbiežāk pasaulē ir Celsija skala. 1742. gadā zviedru astronoms Anderss Celsija ierosināja 100 grādu termometra skalu, kurā ūdens temperatūru normālā atmosfēras spiedienā ņem par 0 grādiem, un ledus kušanas temperatūra ir 100 grādi. Mēroga sadalījums ir 1/100 no šīs starpības. Kad viņi sāka izmantot termometrus, izrādījās, ka ērtāk ir nomainīt 0 un 100 grādus. Iespējams, ka Carl Linney piedalījās tajā (viņš mācīja medicīnu un dabaszinātnes tajā pašā Upsalas universitātē, kur Celsija ir astronomija), kurš 1838. gadā ierosināja ledus kušanas temperatūru veikt 0 temperatūrā, bet, šķiet, nav domājis par otro atskaites punktu. Līdz šim Celsija skala ir nedaudz mainījusies: joprojām tiek pieņemts, ka normālā spiedienā izkausētā ledus temperatūra, kas nav ļoti atkarīga no spiediena, ir 0 ° C. Bet ūdens viršanas temperatūra atmosfēras spiedienā tagad ir 99,975 ° C, kas neietekmē gandrīz visu termometru mērīšanas precizitāti, izņemot īpašus precizitātes termometrus. Ir zināmas arī Fārenheita, Kelvina, Reaumura un citu temperatūras skalas Fārenheita temperatūras skala (otrajā variantā, kas pieņemts kopš 1714. gada) ir trīs fiksēti punkti: 0 ° atbilst ūdens, ledus un amonjaka maisījuma temperatūrai, 96 ° - veselas personas ķermeņa temperatūra ( zem rokas vai mutes). Kā atsauces temperatūra dažādu termometru pārbaudei tika ņemta 32 ° vērtība ledus kušanas temperatūrai. Fārenheita skala ir plaši izplatīta angliski runājošās valstīs, bet zinātniskajā literatūrā tas gandrīz netiek izmantots. Lai mainītu Celsija temperatūru (toС) uz Fārenheita temperatūru (температурыF), ir formula F = (9/5) C + 32 un apgrieztās tulkošanas gadījumā - formula C = (5/9) (F 32). Abi svari, gan Fārenheita, gan Celsija, ir ļoti neērti, veicot eksperimentus apstākļos, kad temperatūra pazeminās zem ūdens sasalšanas punkta un tiek izteikta ar negatīvu skaitli. Šādos gadījumos tika ieviestas absolūtās temperatūras skalas, kas balstītas uz ekstrapolāciju tā sauktajā absolūtā nulles punktā - punktā, kurā molekulārajai kustībai vajadzētu apstāties. Viens no tiem tiek saukts par Rankine skalu, bet otrs ir absolūtais termodinamiskais mērogs; temperatūras mēra grādos Rankin (аRа) un Kelvina (K). Abi svari sākas absolūtā nulles temperatūrā, un ūdens sasalšanas punkts atbilst 491,7 R un 273,16 K. Grādu un kelvīnu skaits starp ūdens sasalšanas punktu un viršanas temperatūru Celsija skalā un absolūtā termodinamiskā skala ir vienāds un vienāds ar 100; Fārenheita un Rankina skalas gadījumā tas ir vienāds, bet tas ir 180. Celsija grādi tiek pārvērsti Kelvīnā, izmantojot formulu K = C + 273,16, un Fārenheita grādi tiek pārrēķināti Rankin grādos, izmantojot formulu R = F + 459.7. Eiropā Rene Antoine de Reaumure 1730. gadā ieviestais Reaumur mērogs tika izplatīts ilgu laiku. Tas nav būvēts patvaļīgi, tāpat kā Fārenheita skala, bet saskaņā ar spirta termisko izplešanos (proporcijā 1000: 1080). 1 Reaumur pakāpe ir vienāda ar 1/80 temperatūras intervāla starp ledus kušanas punktiem (0 ° R) un verdošu ūdeni (80 ° R), t.i., 1 ° R = 1,25 ° C, 1 ° C = 0,8 ° R. pašlaik netiek izmantots.

Kāpēc veikt mērījumus?

Siltums ir enerģijas daudzums ķermenī vai materiālā, jo augstāka ir enerģija, jo vairāk siltuma. Tomēr atšķirībā no masas un garuma fizikālajām īpašībām ir grūti izmērīt. Lielākā daļa netiešo metožu balstījās uz siltuma ietekmi uz objektu un radīto temperatūru.

Tajā pašā laikā Ole Römer definēja divus fiksētus punktus un pēc tam interpolāciju starp šiem diviem punktiem, atlasītie punkti bija Hooke sasalšanas punkts un viršanas ūdens punkts. Šo mīklu atrisināja zinātnieki, tai skaitā Gay-Lussac, kas strādāja pie gāzes likumiem.

Pēc Starptautisko vienību sistēmas (SI) ieviešanas ieteicams izmantot divas temperatūras skalas. Pirmā skala ir termodinamiskā, kas nav atkarīga no izmantotās vielas īpašībām (darba vides) un tiek ievesta caur Carnot ciklu. Temperatūras vienība šajā temperatūras skalā ir viena kelvīna (1 K) - viena no SI sistēmas pamatvienībām. Šī vienība ir nosaukta pēc angļu fiziķa William Thomson (Lord Kelvin), kurš izstrādāja šo skalu un saglabāja temperatūras mērvienību tādā pašā mērā kā Celsija temperatūras skalā. Otrā ieteicamā temperatūras skala ir starptautiska. Šajā skalā ir 11 atskaites punkti - vairāku tīru vielu fāzes pārejas temperatūra, un šo temperatūras punktu vērtības tiek pastāvīgi pilnveidotas. Temperatūras mērīšanas vienība starptautiskajā praktiskajā mērogā ir arī 1 K.

Vēdināšanas novērošana: šķidrumi un bimetāli

Gallil dizains ierīcei ar dažādu temperatūru datēta ar laiku, kad Viņš paļāvās uz gaisa saspiešanu kuģī, lai uzstādītu ūdens kolonnu, kuras augstums norāda dzesēšanas pakāpi. Tomēr gaisa spiediena ietekme ir ļoti liela, un šī ierīce nebija liels atklājums.

Viņš aizzīmogoja stikla cauruli ar šķidrumu un novēroja šķidruma pārvietošanos tā paplašināšanās laikā. Caurules skala veicināja evolūcijas lasīšanu, taču sistēmai nebija precīzu vienību. Romer un Daniel Gabriel Fahrenheit sadarbība. Daniel Gabriel Fahrenheit sāka ražot termometrus ar alkoholu un dzīvsudrabu, kas ir ideāls, jo tas lineāri reaģē uz temperatūras izmaiņām plašā diapazonā, lai gan tā toksiskums ierobežo tā izmantošanu. tagad aizstāj dzīvsudrabu. Šķidruma termometrs ir plaši izplatīts, lai gan ir svarīgi kontrolēt kolbas dziļumu.

Pašlaik gan termodinamikas skalas, gan starptautiskās praktiskās temperatūras skalas galvenais atskaites punkts ir ūdens trīskāršais punkts. Šis punkts atbilst stingri definētām temperatūras un spiediena vērtībām, kurās ūdeni var vienlaikus būt cietos, šķidros un gāzveida stāvokļos. Turklāt, ja termodinamiskās sistēmas stāvokli nosaka tikai temperatūras un spiediena vērtības, tad trīskāršais punkts var būt tikai viens. SI sistēmā tiek pieņemts, ka ūdens trīskāršā punkta temperatūra ir 273,16 K pie spiediena 609 Pa.

Termometriskā sensora izmantošana nodrošina labu siltuma pārnesi. Tas balstās uz divu savstarpēji savienotu metāla sloksņu diferenciālo paplašināšanos. Temperatūras izmaiņas rada līkumu, kas aktivizē termostatu vai sensoru, līdzīgi iekārtām, kas uzstādītas gāzes grilēs.

Precizitāte ir zema, plus vai mīnus 2 grādi, bet šie sensori ir ekonomiski un izmanto daudzus lietojumus.





19. gadsimta sākumā elektroenerģiju fascinēja daudzi pētnieki, kas ātri atklāja, ka metālu pretestība un vadītspēja ir mainīga. Peltier atklāja, ka šis termopāra efekts ir atgriezenisks un to var izmantot dzesēšanai.

Papildus temperatūras standartam noteikto atskaites punktu noteikšanai ir nepieciešams izvēlēties ķermeņa termodinamisko īpašību, ko raksturo fiziskais daudzums, kura maiņa ir temperatūras izmaiņu vai termometriskas zīmes pazīme. Šim īpašumam jābūt diezgan viegli reproducējamam un fiziskajam daudzumam - viegli izmērāmam. Noteiktā fiziskā daudzuma mērīšana ļauj iegūt temperatūras punktu kopumu (un atbilstošās temperatūras vērtības), starpposma attiecībā pret atskaites punktiem.

Tajā pašā gadā Humphijs Davijs pierādīja, ka metāla pretestība ir saistīta ar temperatūru. Šis detektors mēra platīna stieples garuma elektrisko pretestību un tiek uzskatīts par visprecīzāko instrumentu. 20. gadsimtam bija raksturīga arī pusvadītāju temperatūras mērīšanas ierīču izgudrošana. Viņi precīzi reaģē uz temperatūras izmaiņām, bet vēl nesen nebija linearitātes.

Samuel Langley Ļoti karsti un izkausēti metāli izkliedē siltumu un redzamo gaismu. Nobili spēja atklāt šo izstaroto enerģiju, savienojot sērijveida termopārus ar termoelektriskās šūnas veidošanos. Bolometru atklāja amerikāņu Samuel Langley, bolometrs ir divu platīna joslu izvietojums, no kuriem viens ir melns, saskaņā ar Wheatstone tilta struktūru. Infrasarkanais starojums ir izraisījis izmērāmu rezistences izmaiņas.

Temperatūras skalas Fārenheita un Celsija attiecība

fārenheita skalas Celsija skala

Viršanas punkts 212 ° 100 °

32 ° 0 ° sasalšanas temperatūra

Absolūtās nulles temperatūra -459,67 ° -273,15 °

Konvertējot no Fārenheita uz Celsiju, atņemiet 32 ​​no sākotnējā numura un reiziniet ar 5/9.

Konvertējot no Celsija uz Fārenheitu, sākotnējais numurs tiek reizināts ar 9/5 un pievienots 32.

Turpretī 1940. gados radītie fotonu detektori reaģē tikai uz infrasarkano starojumu ar ierobežotu viļņu garumu. Svina sulfīda detektori ir jutīgi pret viļņu garumiem līdz 3 mikroniem. Kungs Kelvins Fārenheits jutās par nepieciešamību izstrādāt temperatūras skalu, kad viņš gatavoja termometrus.

Ceturtdaļu gadsimta vēlāk Anderss Celsija ierosināja skalu no 0 līdz 100, kas tagad ir viņa vārds. Ievērojot fiksētās vietas priekšrocības vienā mēroga galā, William Thomson, vēlāk pazīstams kā Kungs Kevins, ierosināja izmantot nulles abs kā Celsija sistēmas sākumpunktu. Tādā veidā zinātniskajā jomā tika izmantota Kelvina skala.

Termometri. Vācu Gabriel Daniel Fahrenheit sniedza būtisku ieguldījumu termometru dizaina izstrādē. 1709. gadā viņš izgudroja spirta termometru un 1714. gadā - dzīvsudraba termometru. Viņš deva viņiem tādu pašu formu, kāda ir tagad. Viņa termometru panākumi jāmeklē jaunajā dzīvsudraba attīrīšanas metodē, ko viņš ieviesis; Turklāt, pirms lodēšanas, viņš vārīja šķidrumu caurulē.

Kopija ir pieejama lasītājiem, kuri vēlas padziļināt savas zināšanas mērvienībās. Fizikas daļa, kas pēta termiskās parādības, t.i. parādības, kurās temperatūra un siltums ir kritiskas. Temperatūra Fizisks lielums, kas izsaka sistēmas termisko stāvokli un apraksta tā spēju apmainīties ar siltumu ar vidi vai citām struktūrām. Ja divas sistēmas tiek ievietotas termiskajā saskarē, siltums plūst no sistēmas līdz augstākai temperatūrai, nekā zemāk, līdz sasniedz termisko līdzsvaru, kur abas sistēmas ir vienā temperatūrā. Temperatūras jēdziens ir saistīts ar ideju sniegt relatīvu novērtējumu par to, kā ķermenis ir auksts vai karsts līdz pieskārienam. Tāpēc termini „temperatūra un siltums” ir savstarpēji saistīti, bet attiecas uz dažādiem jēdzieniem: temperatūra ir ķermeņa īpašums, siltums ir enerģijas veids, kas plūst no viena ķermeņa uz citu, lai aizpildītu temperatūras starpību. Temperatūras mērījumu iegūšanai parasti tiek izmantotas netiešās metodes, kas balstītas uz apsildes vai dzesēšanas ietekmi, visbiežāk izmantotā metode ir dilatācijas mērīšana Dzīvsudraba termometrs mēra stikla kapilārā ievietoto dzīvsudraba tilpuma izmaiņas, kad tas nonāk saskarē ar nezināmas temperatūras ķermeni. Dzīvsudraba kolonnas pagarinājums ir proporcionāls ķermeņa temperatūrai, ja siltums samazinās līdz ideālai gāzei, kas atrodas tvertnē ar fiksētu tilpumu, temperatūras pieaugumu var aprēķināt, mērot spiediena izmaiņas tvertnē. Temperatūras svari. Vienu no pirmajām temperatūras skalām pētīja vācu fiziķis Gabriel Daniel Fahrenheit. Tomēr zinātnes jomā absolūtu skalu vai Kelvinu izgudroja britu matemātiķis un fiziķis Viljams Tomsons Kelvins. Attiecīgo rangu rangu galvenokārt izmanto ainavās Page 1 of 4. Fizika - pamatfakti par temperatūru un tās īpašībām.

Rene Antoine de Reaumur neapstiprināja dzīvsudraba izmantošanu termometros, jo dzīvsudraba izplešanās koeficients bija zems. 1730. gadā viņš ierosināja izmantot alkoholu arī termometros. 1731. gadā viņš izgudroja ūdens-alkohola termometru. Un, tā kā Reomurs konstatēja, ka viņa izmantotais spirts, sajaukts proporcijā 5: 1 ar ūdeni, izvēršas proporcijā 1000: 1080, jo temperatūra mainās no sasalšanas līdz ūdens viršanas temperatūrai, viņš ierosināja skalu no 0 līdz 80 °.

Kalorimetrs: laboratorijas pieredze

Fizika Izmēra kalorimetra ūdens ekvivalentu un izmēra vielas īpatnējo siltumu. Ja tā būtu palikusi Anders Tselis sākotnējā idejā par České zinātni, pašreizējā āra temperatūra būtu bijusi simts grādi. Un ūdens, kas zemāks par nulli, nebūs auksts, bet gatavo.

Gadsimta vidū, kad tas bija no simts līdz nullei, cilvēka temperatūra šajā piektdienā bija kaut kas - un tas nebija bez leciem. Pirmie termoskopi parādījās gadsimta beigās, un vairāki zinātnieki pievienojās to dizainam. Slavenākais no tiem ir astronoms Galileo Galilei, kura versija attiecas uz temperatūras zondes periodu. Tas bija vienkāršs instruments: stikla caurule, kas slēgta vienā līča pusē.

Zinātnieki. Anders Celsija. Anderss Celsija dzimusi 1701. gada 27. novembrī Zviedrijā. Viņa interešu jomas: astronomija, vispārējā fizika, ģeofizika.

Viņš mācīja astronomiju Upsalas universitātē, dibināja astronomijas observatoriju.

Celsija vispirms mēra zvaigznes spilgtumu, noteica saikni starp ziemeļu gaismām un vibrācijām Zemes magnētiskajā laukā.

Caurule tika ievietota ūdenī un, atkarībā no apkārtējās vides temperatūras, ūdens nokrita vai pieauga. Tika izmantota vieta ūdenim, kā arī vīns. Tomēr šāds noziegums cieš no atmosfēras spiediena izkropļojumiem. Tomēr termoskopi nokavēja vienu mērogu, kas varētu lasīt, cik silts vai auksts tas bija. Kādā brīdī bija piecpadsmit dažādas skalas. Tikai divi no Cēzija un Fārenheita skalas tikās ar izkliedi.

Un vācu fiziķis Daniels Gabriels Fārenheits uzcēla pirmo moderno termometru. Tāda pati Fārenheita nākamo piecpadsmit gadu laikā ieradās ar standarta skalu, kurā simtiem nav norādīts ūdens viršanas punkts, bet gan dabiskā ķermeņa temperatūra. Punkta kurpes bija 32 un 212 grādi. Šodien tās mērogs ir aprīkots ar termometriem tikai dažās pasaules daļās, vairumā valstu temperatūra ir Celsija grādos.

Viņš piedalījās 1736. – 1737. Gada Lapzemes ekspedīcijā, lai izmērītu meridiānu. Atgriežoties no polāriem reģioniem, Celsija sāka aktīvi strādāt pie astronomijas observatorijas izveides un celtniecības Upsalā un 1740. gadā kļuva par tās direktoru. Anderss Celsija nomira 1744. gada 25. martā.

Minerālis, kas nosaukts Celsins, ir nosaukts pēc tās - sava veida barija laukšpata.

Termometri ir ierīces apkārtējās temperatūras vai konkrētu objektu mērīšanai. Tos var sadalīt atbilstoši darba principam. Gāzes termometros temperatūras un temperatūras saraušanās ir gāze, tās variācijas tiek mērītas. parametri, piemēram, tilpums. Tvaika termometri izmanto tvaika spiediena atkarību no temperatūras, ko bieži izmanto automobiļu termostatos. Pretestības termometrs ir balstīts uz elektriskās pretestības atkarību no vadītāja temperatūras, kur platīns un termopāri ir temperatūras sensori, kas balstīti uz Seebeck fenomenu, t.i. elektromotora spēka klātbūtne temperatūras izmaiņu dēļ pie divu dažādu metālu robežas. Tie ir ļoti precīzi un uzticami. Tos izmanto inženierzinātnēs un zinātnē. Magnētiskie termometri izmanto ciešu saikni starp dažu vielu magnētisko jutību un to temperatūru. Tās ir ļoti noderīgas dažās tehnoloģiju jomās, jo tās arī ļauj mērīt nulles absolūtās nulles nulles.

  • Šķidrie termometri - izmantojot šķidruma termiskās izplešanās fenomenu.
  • Tipiski piemēri ir dzīvsudraba un spirta termometri.
Lietošanas ziņā temperatūras sensori ir sīkāk iedalīti.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) - vācu fiziķis. Dzimis 1686. gada 24. maijā Danzigā (tagad Gdaņskā, Polijā). Viņš studējis fiziku Vācijā, Holandē un Anglijā. Gandrīz visu savu dzīvi viņš dzīvoja Holandē, kur viņš nodarbojās ar precīzu meteoroloģisko instrumentu ražošanu. 1709. gadā viņš 1714. gadā ieguva dzīvsudraba termometru, izmantojot jaunu dzīvsudraba attīrīšanas metodi. Dzīvsudraba termometram Fārenheita uzbūvēja skalu ar trim atskaites punktiem: 0 ° atbilst ūdens - ledus amonjaka maisījuma temperatūrai, 96 ° no veselas personas ķermeņa temperatūras, un 32 ° attiecībā uz ledus kušanas punktu tika ņemta par standartu temperatūru. Tīra ūdens viršanas temperatūra Fārenheita skalā bija 212 °. Fārenheita skalu izmanto daudzās angļu valodā runājošās valstīs, lai gan tas pakāpeniski dodas uz Celsija skalu. Papildus termometru ražošanai, Fārenheita nodarbojās ar barometru un higrometru uzlabošanu. Viņš arī pētīja šķidruma viršanas temperatūras izmaiņu atkarību no atmosfēras spiediena un tajā esošā sāls satura, atklāja ūdens pārkaršanas fenomenu un apkopoja ķermeņu īpatnējo smagumu tabulas. Fārenheita nomira Hāgā 1736. gada 16. septembrī.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) ir dzimusi 1683. gada 28. februārī Francijas naturalistā, Rietumčelā, Sanktpēterburgas Zinātņu akadēmijas ārzemju goda biedrs (1737). Kukaiņu koloniju reģenerācijas, fizioloģijas, bioloģijas darbi. Viņš ierosināja temperatūras skalu, ko sauc par viņu. Viņš pilnveidoja dažas tērauda sagatavošanas metodes, viens no pirmajiem mēģinājumiem zinātniski pamatot dažus liešanas procesus, viņš uzrakstīja darbu „Dzelzs transformācijas māksla tēraudā”. Viņš nonāca pie vērtīga secinājuma, ka dzelzs, tērauds, čuguns atšķiras pēc piemaisījumu daudzuma un pievienojot šo dzelzs piedevu, cementējot vai sapludinot ar dzelzs Reomur tērauda. 1814. gadā K. Karetens pierādīja, ka ogleklis ir piemaisījums.

Reaumur deva metodi matēta stikla izgatavošanai.

Mūsdienās atmiņa savieno savu vārdu tikai ar ilgi izmantotas temperatūras skalas izgudrojumu. Faktiski Rene Antoine Ferschant de Reaumure, kas dzīvoja 1683-1757. Gadā, galvenokārt Parīzē, piederēja tiem zinātniekiem, kuru universālumu mūsu laikā - šaurās specializācijas laikā - ir grūti iedomāties. Reaumurs vienlaikus bija arī tehniķis, fiziķis un naturalists. Viņš ieguva lielu slavu ārpus Francijas kā entomologs. Savā dzīves pēdējos gados Reaumur nonāca pie idejas, ka noslēpumainas transformējošās spējas meklējumi jāveic vietās, kur tās izpausme ir visredzamākā - pārveidojot pārtiku organismā, t.i. ar viņas asimilāciju.

William Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), Skotijas inženieris un fiziķis, viens no tehniskās termodinamikas radītājiem. Viņš ierosināja teorētisku tvaika motora ciklu (Rankina ciklu), temperatūras skalu (Rankina skalu), kuras nulle sakrīt ar nulles termodinamisko temperatūru, un 1. pakāpes grādos R. (° R) ir 5/9 K (skala nav plaši izplatīta).

FIZISKĀ ZIŅOJUMS

TEMPERATŪRAS SVARI, TERMOMETRI

UN TO INVENTORS

Temperatūras svari. Temperatūras skalas ir vairākas, un par atsauces punktiem parasti tiek ņemti ūdens sasalšanas un vārīšanas punkti. Tagad visbiežāk pasaulē ir Celsija skala. 1742. gadā zviedru astronoms Anderss Celsija ierosināja 100 grādu termometra skalu, kurā ūdens temperatūru normālā atmosfēras spiedienā ņem par 0 grādiem, un ledus kušanas temperatūra ir 100 grādi. Mēroga sadalījums ir 1/100 no šīs starpības. Kad viņi sāka izmantot termometrus, izrādījās, ka ērtāk ir nomainīt 0 un 100 grādus. Iespējams, ka Carl Linney piedalījās tajā (viņš mācīja medicīnu un dabaszinātnes tajā pašā Upsalas universitātē, kur Celsija ir astronomija), kurš 1838. gadā ierosināja ledus kušanas temperatūru veikt 0 temperatūrā, bet, šķiet, nav domājis par otro atskaites punktu. Līdz šim Celsija skala ir nedaudz mainījusies: joprojām tiek pieņemts, ka normālā spiedienā izkausētā ledus temperatūra, kas nav ļoti atkarīga no spiediena, ir 0 ° C. Bet ūdens viršanas temperatūra atmosfēras spiedienā tagad ir 99,975 ° C, kas neietekmē gandrīz visu termometru mērīšanas precizitāti, izņemot īpašus precizitātes termometrus. Ir zināmas arī Fārenheita, Kelvina, Reaumura un citu temperatūras skalas Fārenheita temperatūras skala (otrajā variantā, kas pieņemts kopš 1714. gada) ir trīs fiksēti punkti: 0 ° atbilst ūdens, ledus un amonjaka maisījuma temperatūrai, 96 ° - veselas personas ķermeņa temperatūra ( zem rokas vai mutes). Kā atsauces temperatūra dažādu termometru pārbaudei tika ņemta 32 ° vērtība ledus kušanas temperatūrai. Fārenheita skala ir plaši izplatīta angliski runājošās valstīs, bet zinātniskajā literatūrā tas gandrīz netiek izmantots. Lai mainītu Celsija temperatūru (toС) uz Fārenheita temperatūru (температурыF), ir formula F = (9/5) C + 32 un apgrieztās tulkošanas gadījumā - formula C = (5/9) (F 32). Abi svari, gan Fārenheita, gan Celsija, ir ļoti neērti, veicot eksperimentus apstākļos, kad temperatūra pazeminās zem ūdens sasalšanas punkta un tiek izteikta ar negatīvu skaitli. Šādos gadījumos tika ieviestas absolūtās temperatūras skalas, kas balstītas uz ekstrapolāciju tā sauktajā absolūtā nulles punktā - punktā, kurā molekulārajai kustībai vajadzētu apstāties. Viens no tiem tiek saukts par Rankine skalu, bet otrs ir absolūtais termodinamiskais mērogs; temperatūras mēra grādos Rankin (аRа) un Kelvina (K). Abi svari sākas absolūtā nulles temperatūrā, un ūdens sasalšanas punkts atbilst 491,7 R un 273,16 K. Grādu un kelvīnu skaits starp ūdens sasalšanas punktu un viršanas temperatūru Celsija skalā un absolūtā termodinamiskā skala ir vienāds un vienāds ar 100; Fārenheita un Rankina skalas gadījumā tas ir vienāds, bet tas ir 180. Celsija grādi tiek pārvērsti Kelvīnā, izmantojot formulu K = C + 273,16, un Fārenheita grādi tiek pārrēķināti Rankin grādos, izmantojot formulu R = F + 459.7. Eiropā Rene Antoine de Reaumure 1730. gadā ieviestais Reaumur mērogs tika izplatīts ilgu laiku. Tas nav būvēts patvaļīgi, tāpat kā Fārenheita skala, bet saskaņā ar spirta termisko izplešanos (proporcijā 1000: 1080). 1 Reaumur pakāpe ir vienāda ar 1/80 temperatūras intervāla starp ledus kušanas punktiem (0 ° R) un verdošu ūdeni (80 ° R), t.i., 1 ° R = 1,25 ° C, 1 ° C = 0,8 ° R. pašlaik netiek izmantots.

Pēc Starptautisko vienību sistēmas (SI) ieviešanas ieteicams izmantot divas temperatūras skalas. Pirmā skala ir termodinamiskā, kas nav atkarīga no izmantotās vielas īpašībām (darba vides) un tiek ievesta caur Carnot ciklu. Temperatūras vienība šajā temperatūras skalā ir viena kelvīna (1 K) - viena no SI sistēmas pamatvienībām. Šī vienība ir nosaukta pēc angļu fiziķa William Thomson (Lord Kelvin), kurš izstrādāja šo skalu un saglabāja temperatūras mērvienību tādā pašā mērā kā Celsija temperatūras skalā. Otrā ieteicamā temperatūras skala ir starptautiska. Šajā skalā ir 11 atskaites punkti - vairāku tīru vielu fāzes pārejas temperatūra, un šo temperatūras punktu vērtības tiek pastāvīgi pilnveidotas. Temperatūras mērīšanas vienība starptautiskajā praktiskajā mērogā ir arī 1 K.

Vēdināšanas novērošana: šķidrumi un bimetāli

Gallil dizains ierīcei ar dažādu temperatūru datēta ar laiku, kad Viņš paļāvās uz gaisa saspiešanu kuģī, lai uzstādītu ūdens kolonnu, kuras augstums norāda dzesēšanas pakāpi. Tomēr gaisa spiediena ietekme ir ļoti liela, un šī ierīce nebija liels atklājums.

Viņš aizzīmogoja stikla cauruli ar šķidrumu un novēroja šķidruma pārvietošanos tā paplašināšanās laikā. Caurules skala veicināja evolūcijas lasīšanu, taču sistēmai nebija precīzu vienību. Romer un Daniel Gabriel Fahrenheit sadarbība. Daniel Gabriel Fahrenheit sāka ražot termometrus ar alkoholu un dzīvsudrabu, kas ir ideāls, jo tas lineāri reaģē uz temperatūras izmaiņām plašā diapazonā, lai gan tā toksiskums ierobežo tā izmantošanu. tagad aizstāj dzīvsudrabu. Šķidruma termometrs ir plaši izplatīts, lai gan ir svarīgi kontrolēt kolbas dziļumu.

Pašlaik gan termodinamikas skalas, gan starptautiskās praktiskās temperatūras skalas galvenais atskaites punkts ir ūdens trīskāršais punkts. Šis punkts atbilst stingri definētām temperatūras un spiediena vērtībām, kurās ūdeni var vienlaikus būt cietos, šķidros un gāzveida stāvokļos. Turklāt, ja termodinamiskās sistēmas stāvokli nosaka tikai temperatūras un spiediena vērtības, tad trīskāršais punkts var būt tikai viens. SI sistēmā tiek pieņemts, ka ūdens trīskāršā punkta temperatūra ir 273,16 K pie spiediena 609 Pa.

Termometriskā sensora izmantošana nodrošina labu siltuma pārnesi. Tas balstās uz divu savstarpēji savienotu metāla sloksņu diferenciālo paplašināšanos. Temperatūras izmaiņas rada līkumu, kas aktivizē termostatu vai sensoru, līdzīgi iekārtām, kas uzstādītas gāzes grilēs.

Precizitāte ir zema, plus vai mīnus 2 grādi, bet šie sensori ir ekonomiski un izmanto daudzus lietojumus.





19. gadsimta sākumā elektroenerģiju fascinēja daudzi pētnieki, kas ātri atklāja, ka metālu pretestība un vadītspēja ir mainīga. Peltier atklāja, ka šis termopāra efekts ir atgriezenisks un to var izmantot dzesēšanai.

Papildus temperatūras standartam noteikto atskaites punktu noteikšanai ir nepieciešams izvēlēties ķermeņa termodinamisko īpašību, ko raksturo fiziskais daudzums, kura maiņa ir temperatūras izmaiņu vai termometriskas zīmes pazīme. Šim īpašumam jābūt diezgan viegli reproducējamam un fiziskajam daudzumam - viegli izmērāmam. Noteiktā fiziskā daudzuma mērīšana ļauj iegūt temperatūras punktu kopumu (un atbilstošās temperatūras vērtības), starpposma attiecībā pret atskaites punktiem.

Tajā pašā gadā Humphijs Davijs pierādīja, ka metāla pretestība ir saistīta ar temperatūru. Šis detektors mēra platīna stieples garuma elektrisko pretestību un tiek uzskatīts par visprecīzāko instrumentu. 20. gadsimtam bija raksturīga arī pusvadītāju temperatūras mērīšanas ierīču izgudrošana. Viņi precīzi reaģē uz temperatūras izmaiņām, bet vēl nesen nebija linearitātes.

Samuel Langley Ļoti karsti un izkausēti metāli izkliedē siltumu un redzamo gaismu. Nobili spēja atklāt šo izstaroto enerģiju, savienojot sērijveida termopārus ar termoelektriskās šūnas veidošanos. Bolometru atklāja amerikāņu Samuel Langley, bolometrs ir divu platīna joslu izvietojums, no kuriem viens ir melns, saskaņā ar Wheatstone tilta struktūru. Infrasarkanais starojums ir izraisījis izmērāmu rezistences izmaiņas.

Temperatūras skalas Fārenheita un Celsija attiecība

fārenheita skalas Celsija skala

Viršanas punkts 212 ° 100 °

32 ° 0 ° sasalšanas temperatūra

Absolūtās nulles temperatūra -459,67 ° -273,15 °

Konvertējot no Fārenheita uz Celsiju, atņemiet 32 ​​no sākotnējā numura un reiziniet ar 5/9.

Konvertējot no Celsija uz Fārenheitu, sākotnējais numurs tiek reizināts ar 9/5 un pievienots 32.

Termometri. Vācu Gabriel Daniel Fahrenheit sniedza būtisku ieguldījumu termometru dizaina izstrādē. 1709. gadā viņš izgudroja spirta termometru un 1714. gadā - dzīvsudraba termometru. Viņš deva viņiem tādu pašu formu, kāda ir tagad. Viņa termometru panākumi jāmeklē jaunajā dzīvsudraba attīrīšanas metodē, ko viņš ieviesis; Turklāt, pirms lodēšanas, viņš vārīja šķidrumu caurulē.

Kopija ir pieejama lasītājiem, kuri vēlas padziļināt savas zināšanas mērvienībās. Fizikas daļa, kas pēta termiskās parādības, t.i. parādības, kurās temperatūra un siltums ir kritiskas. Temperatūra Fizisks lielums, kas izsaka sistēmas termisko stāvokli un apraksta tā spēju apmainīties ar siltumu ar vidi vai citām struktūrām. Ja divas sistēmas tiek ievietotas termiskajā saskarē, siltums plūst no sistēmas līdz augstākai temperatūrai, nekā zemāk, līdz sasniedz termisko līdzsvaru, kur abas sistēmas ir vienā temperatūrā. Temperatūras jēdziens ir saistīts ar ideju sniegt relatīvu novērtējumu par to, kā ķermenis ir auksts vai karsts līdz pieskārienam. Tāpēc termini „temperatūra un siltums” ir savstarpēji saistīti, bet attiecas uz dažādiem jēdzieniem: temperatūra ir ķermeņa īpašums, siltums ir enerģijas veids, kas plūst no viena ķermeņa uz citu, lai aizpildītu temperatūras starpību. Temperatūras mērījumu iegūšanai parasti tiek izmantotas netiešās metodes, kas balstītas uz apsildes vai dzesēšanas ietekmi, visbiežāk izmantotā metode ir dilatācijas mērīšana Dzīvsudraba termometrs mēra stikla kapilārā ievietoto dzīvsudraba tilpuma izmaiņas, kad tas nonāk saskarē ar nezināmas temperatūras ķermeni. Dzīvsudraba kolonnas pagarinājums ir proporcionāls ķermeņa temperatūrai, ja siltums samazinās līdz ideālai gāzei, kas atrodas tvertnē ar fiksētu tilpumu, temperatūras pieaugumu var aprēķināt, mērot spiediena izmaiņas tvertnē. Temperatūras svari. Vienu no pirmajām temperatūras skalām pētīja vācu fiziķis Gabriel Daniel Fahrenheit. Tomēr zinātnes jomā absolūtu skalu vai Kelvinu izgudroja britu matemātiķis un fiziķis Viljams Tomsons Kelvins. Attiecīgo rangu rangu galvenokārt izmanto ainavās Page 1 of 4. Fizika - pamatfakti par temperatūru un tās īpašībām.

Rene Antoine de Reaumur neapstiprināja dzīvsudraba izmantošanu termometros, jo dzīvsudraba izplešanās koeficients bija zems. 1730. gadā viņš ierosināja izmantot alkoholu arī termometros. 1731. gadā viņš izgudroja ūdens-alkohola termometru. Un, tā kā Reomurs konstatēja, ka viņa izmantotais spirts, sajaukts proporcijā 5: 1 ar ūdeni, izvēršas proporcijā 1000: 1080, jo temperatūra mainās no sasalšanas līdz ūdens viršanas temperatūrai, viņš ierosināja skalu no 0 līdz 80 °.

Kalorimetrs: laboratorijas pieredze

Fizika Izmēra kalorimetra ūdens ekvivalentu un izmēra vielas īpatnējo siltumu. Ja tā būtu palikusi Anders Tselis sākotnējā idejā par České zinātni, pašreizējā āra temperatūra būtu bijusi simts grādi. Un ūdens, kas zemāks par nulli, nebūs auksts, bet gatavo.

Gadsimta vidū, kad tas bija no simts līdz nullei, cilvēka temperatūra šajā piektdienā bija kaut kas - un tas nebija bez leciem. Pirmie termoskopi parādījās gadsimta beigās, un vairāki zinātnieki pievienojās to dizainam. Slavenākais no tiem ir astronoms Galileo Galilei, kura versija attiecas uz temperatūras zondes periodu. Tas bija vienkāršs instruments: stikla caurule, kas slēgta vienā līča pusē.

Zinātnieki. Anders Celsija. Anderss Celsija dzimusi 1701. gada 27. novembrī Zviedrijā. Viņa interešu jomas: astronomija, vispārējā fizika, ģeofizika.

Viņš mācīja astronomiju Upsalas universitātē, dibināja astronomijas observatoriju.

Celsija vispirms mēra zvaigznes spilgtumu, noteica saikni starp ziemeļu gaismām un vibrācijām Zemes magnētiskajā laukā.

Viņš piedalījās 1736. – 1737. Gada Lapzemes ekspedīcijā, lai izmērītu meridiānu. Atgriežoties no polāriem reģioniem, Celsija sāka aktīvi strādāt pie astronomijas observatorijas izveides un celtniecības Upsalā un 1740. gadā kļuva par tās direktoru. Anderss Celsija nomira 1744. gada 25. martā.

Minerālis, kas nosaukts Celsins, ir nosaukts pēc tās - sava veida barija laukšpata.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) - vācu fiziķis. Dzimis 1686. gada 24. maijā Danzigā (tagad Gdaņskā, Polijā). Viņš studējis fiziku Vācijā, Holandē un Anglijā. Gandrīz visu savu dzīvi viņš dzīvoja Holandē, kur viņš nodarbojās ar precīzu meteoroloģisko instrumentu ražošanu. 1709. gadā viņš 1714. gadā ieguva dzīvsudraba termometru, izmantojot jaunu dzīvsudraba attīrīšanas metodi. Dzīvsudraba termometram Fārenheita uzbūvēja skalu ar trim atskaites punktiem: 0 ° atbilst ūdens - ledus amonjaka maisījuma temperatūrai, 96 ° no veselas personas ķermeņa temperatūras, un 32 ° attiecībā uz ledus kušanas punktu tika ņemta par standartu temperatūru. Tīra ūdens viršanas temperatūra Fārenheita skalā bija 212 °. Fārenheita skalu izmanto daudzās angļu valodā runājošās valstīs, lai gan tas pakāpeniski dodas uz Celsija skalu. Papildus termometru ražošanai, Fārenheita nodarbojās ar barometru un higrometru uzlabošanu. Viņš arī pētīja šķidruma viršanas temperatūras izmaiņu atkarību no atmosfēras spiediena un tajā esošā sāls satura, atklāja ūdens pārkaršanas fenomenu un apkopoja ķermeņu īpatnējo smagumu tabulas. Fārenheita nomira Hāgā 1736. gada 16. septembrī.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) ir dzimusi 1683. gada 28. februārī Francijas naturalistā, Rietumčelā, Sanktpēterburgas Zinātņu akadēmijas ārzemju goda biedrs (1737). Kukaiņu koloniju reģenerācijas, fizioloģijas, bioloģijas darbi. Viņš ierosināja temperatūras skalu, ko sauc par viņu. Viņš uzlaboja dažas tērauda sagatavošanas metodes, viens no pirmajiem mēģinājumiem zinātniski pamatot dažus liešanas procesus, viņš uzrakstīja darbu „Dzelzs transformācijas tērauds”. Viņš nonāca pie vērtīga secinājuma, ka dzelzs, tērauds, čuguns atšķiras pēc piemaisījumu daudzuma un pievienojot šo dzelzs piedevu, cementējot vai sapludinot ar dzelzs Reomur tērauda. 1814. gadā K. Karetens pierādīja, ka ogleklis ir piemaisījums.

Reaumur deva metodi matēta stikla izgatavošanai.

Mūsdienās atmiņa savieno savu vārdu tikai ar ilgi izmantotas temperatūras skalas izgudrojumu. Faktiski Rene Antoine Ferschant de Reaumure, kas dzīvoja 1683-1757. Gadā, galvenokārt Parīzē, piederēja tiem zinātniekiem, kuru universālumu mūsu laikā - šaurās specializācijas laikā - ir grūti iedomāties. Reaumurs vienlaikus bija arī tehniķis, fiziķis un naturalists. Viņš ieguva lielu slavu ārpus Francijas kā entomologs. Savā dzīves pēdējos gados Reaumur nonāca pie idejas, ka noslēpumainas transformējošās spējas meklējumi jāveic vietās, kur tās izpausme ir visredzamākā - pārveidojot pārtiku organismā, t.i. ar viņas asimilāciju.

William Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), Skotijas inženieris un fiziķis, viens no tehniskās termodinamikas radītājiem. Viņš ierosināja teorētisku tvaika motora ciklu (Rankina ciklu), temperatūras skalu (Rankina skalu), kuras nulle sakrīt ar nulles termodinamisko temperatūru, un 1. pakāpes grādos R. (° R) ir 5/9 K (skala nav plaši izplatīta).

      © 2018 asm59.ru
  Grūtniecība un dzemdības. Māja un ģimene. Atpūta un atpūta