História teplomera. Správa: Teplotné váhy a teplomery

OBSAH:    SPRÁVA O FYZIKÁCH: TEPLOTNÉ ŠTÁTY, TERMOMETRE A ICH INVENTORY Teplotné stupnice. Existuje niekoľko odstupňovaných teplotných stupníc a zvyčajne sa za referenčné body berú body mrazu a varu. Teraz najčastejšie na svete je stupnica Celzia. V roku 1742 navrhol švédsky astronóm Anders Celsius 100 stupňovú teplomerovú stupnicu, v ktorej sa teplota varu pri normálnom atmosférickom tlaku považuje za 0 stupňov a tavenie ľadu je 100 stupňov.

Stupnica Reumura, dnes takmer opustená. Ak chcete vykonať meranie nezávislé od stopiek teplôt, ako je teplota varu alebo mraziaca voda, William Thomson navrhol koncept absolútnej teploty. Toto je absolútna nula, virtuálny limit, ktorý teraz veľmi dobre poznáme.

V absolútnej nulovej fáze sú častice, ktoré tvoria záležitosť, úplne odpočinuté. V tomto prípade metóda mokrého prsta pôsobiaca na vzduchu udržiava svojich nasledovníkov. Napriek tomu, že pocity tepla a chladu sú neoddeliteľnou súčasťou ľudskej skúsenosti, veľa vedeckých myslí zaberá presné merania teploty a nie je jasné, či starí Gréci či Číňania mali prostriedky na meranie teploty, ale to je to, čo história snímačov teploty začína písať v renesancii.

FYZIKÁLNA SPRÁVA

TEPLOTY, TERMOMETRE

A ICH INVENTÁROV

Teplotné váhy. Existuje niekoľko odstupňovaných teplotných stupníc a zvyčajne sa za referenčné body berú body mrazu a varu. Teraz najčastejšie na svete je stupnica Celzia. V roku 1742 navrhol švédsky astronóm Anders Celsius 100 stupňovú teplomerovú stupnicu, v ktorej sa teplota varu pri normálnom atmosférickom tlaku považuje za 0 stupňov a tavenie ľadu je 100 stupňov. Rozdelenie stupnice je 1/100 tohto rozdielu. Keď sa začali používať teplomery, ukázalo sa, že je pohodlnejšie na výmenu 0 a 100 stupňov. Možno sa na tom zúčastnil Carl Linney (vyučoval medicínu a prírodné vedy na tej istej univerzite v Uppsale, kde je Celsius astronómia), ktorý v roku 1838 navrhol, aby sa teplota topenia ľadu znížila na 0, ale nezdá sa, že by si myslel na druhý referenčný bod. K dnešnému dňu sa mierna zmena stupnice Celzia zmenila: teplota topenia ľadu pri normálnom tlaku, ktorá nie je veľmi závislá na tlaku, sa stále predpokladá, že bude 0 ° C. Teplota varu pri atmosférickom tlaku je teraz 99,975 ° C, čo neovplyvňuje presnosť merania takmer všetkých teplomerov, s výnimkou špeciálnych presných teplomerov. Sú známe aj teplotné stupnice Fahrenheita, Kelvina, Reaumura a ďalších. Teplotná stupnica Fahrenheita (v druhom variante prijatom od roku 1714) má tri pevné body: 0 ° zodpovedá teplote zmesi vody, ľadu a čpavku, 96 ° - telesnej teploty zdravého človeka pod paží alebo v ústach). Ako referenčná teplota na overenie rôznych teplomerov sa pre teplotu topenia ľadu použila hodnota 32 °. Fahrenheitská mierka je rozšírená v anglickom jazyku, ale vo vedeckej literatúre sa takmer nikdy nepoužíva. Pre premenu teploty Celsia (С) na teplotu Fahrenheita (teplota F), existuje vzorec F = (9/5) C + 32 a pre reverzný preklad - vzorec C = (5/9) (F 32). Obidva stupnice, ako Fahrenheit, tak aj Celzia, sú veľmi nepohodlné pri vykonávaní experimentov v podmienkach, kde teplota klesne pod bod mrazu vody a je vyjadrená záporným číslom. V takýchto prípadoch boli zavedené absolútne teplotné stupnice, ktoré sú založené na extrapolácii na takzvanú absolútnu nulu - bod, v ktorom by sa molekulárny pohyb mal zastaviť. Jedna z nich sa nazýva Rankine stupnica a druhá je absolútna termodynamická stupnica. teploty sa merajú v stupňoch Rankin (Ra) a Kelvin (K). Obidva stupnice začínajú pri absolútnej nulovej teplote a bod tuhnutia vody zodpovedá 491,7 R a 273,16 K. Počet stupňov a kelvín medzi bodom tuhnutia a bodom varu vody v stupňoch Celzia a absolútnou termodynamickou stupnicou je rovnaký a rovný 100; pre stupnice Fahrenheita a Rankina je to rovnaké, ale je to 180. Stupne Celzia sú premenené na Kelvin pomocou vzorca K = C + 273,16 a stupne Fahrenheita sú premenené na stupne Rankin pomocou vzorca R = F + 459,7. V Európe bola dlhoročne distribuovaná stupnica Reaumur, ktorú zaviedla Rene Antoine de Reaumure v roku 1730. Nie je postavená ľubovoľne, podobne ako stupnica Fahrenheita, ale v závislosti od tepelnej expanzie alkoholu (v pomere 1000: 1080). 1 stupeň Reaumur sa rovná 1/80 teplotného intervalu medzi bodmi topenia ľadu (0 ° R) a vriacej vody (80 ° R), t.j. 1 ° R = 1,25 ° C, 1 ° C = 0,8 ° R. Ale v súčasnosti nepoužíva.

Prečo robiť merania?

Teplo je mierou energie v tele alebo materiáli, čím vyššia je energia, tým viac tepla. Na rozdiel od fyzikálnych vlastností hmoty a dĺžky je však ťažké merať. Väčšina nepriamych metód bola založená na pozorovaní vplyvu tepla na objekt a odvodenej teplote.

Súčasne Ole Römer vymedzil dva pevné body a potom interpoláciou medzi týmito dvoma bodmi, vybranými bodmi bol bod mrazu a bod varu Hooke. Táto hádanka bola vyriešená vedcami, vrátane Gay-Lussac, ktorý pracoval na zákonoch o plyne.

Po zavedení Medzinárodného systému jednotiek (SI) sa na použitie odporúčajú dve teplotné stupnice. Prvá stupnica je termodynamická, ktorá nezávisí od vlastností použitej látky (pracovné médium) a zavádza sa prostredníctvom cyklu Carnot. Jednotkou teploty v tejto teplotnej stupnici je jeden kelvin (1 K) - jedna zo základných jednotiek v systéme SI. Táto jednotka je pomenovaná podľa anglického fyzikov William Thomson (Lord Kelvin), ktorý vyvinul túto stupnicu a udržiaval jednotku merania teploty rovnako ako v stupni Celsia. Druhá odporúčaná teplotná stupnica je medzinárodne praktická. Táto stupnica má 11 referenčných bodov - teploty fázového prechodu niekoľkých čistých látok a hodnoty týchto teplotných bodov sú neustále rafinované. Jednotka merania teploty v medzinárodnom praktickom meradle je tiež 1 K.

Pozorovanie dilatácie: kvapaliny a bimetálie

Gallilov dizajn zariadenia s rôznou teplotou sa datuje do tej doby, kedy sa spoliehal na stlačenie vzduchu v nádobe na inštaláciu stĺpca vody, ktorého výška udáva stupeň chladenia. Avšak účinok tlaku vzduchu je veľmi veľký a toto zariadenie nebolo hlavným objavom.

Zatvoril sklenenú trubicu obsahujúcu kvapalinu a počas expanzie pozoroval posun kvapaliny. Stupnica na trubici prispela k čítaniu vývoja, ale systém nemal presné jednotky. Spolupráca medzi Romerom a Danielom Gabrielom Fahrenheitom. Daniel Gabriel Fahrenheit začal vyrábať teplomery s alkoholom a ortuťou, čo je ideálne, pretože reaguje lineárne na zmeny teploty v širokom rozmedzí, aj keď jeho toxicita obmedzuje jeho použitie. teraz nahradiť ortuť. Kvapalný teplomer je široko distribuovaný, hoci je dôležité riadiť hĺbku banky.

V súčasnosti je hlavným referenčným bodom termodynamickej stupnice a medzinárodnej praktickej teplotnej stupnice trojitý bod vody. Tento bod zodpovedá presne definovaným hodnotám teploty a tlaku, pri ktorých môže voda existovať súčasne v pevných, kvapalných a plynných podmienkach. Navyše, ak je stav termodynamického systému určený iba hodnotami teploty a tlaku, potom trojitý bod môže byť iba jeden. V systéme SI sa predpokladá, že teplota trojitého bodu vody je 273,16 K pri tlaku 609 Pa.

Použitie termometrického snímača zaručuje dobrý prenos tepla. Je založená na rozdielnom rozšírení dvoch prepojených kovových pásikov. Teplotné zmeny vytvárajú ohyb, ktorý aktivuje termostat alebo senzor, podobne ako zariadenia inštalované v plynových mriežkach.

Presnosť je nízka, plus alebo mínus 2 stupne, ale tieto snímače sú ekonomické a majú veľa použitia.





Na začiatku 19. storočia bola elektrina fascinovaná mnohými výskumníkmi, ktorí rýchlo zistili, že odolnosť a vodivosť kovov sú premenlivé. Peltier zistil, že tento termočlánkový efekt je reverzibilný a môže byť použitý na chladenie.

Okrem nastavenia referenčných bodov určených teplotnou normou je potrebné zvoliť termodynamickú vlastnosť tela, ktorá je opísaná fyzikálnym množstvom, ktorého zmena je znakom zmeny teploty alebo termometrického označenia. Táto vlastnosť by mala byť pomerne ľahko reprodukovateľná a fyzické množstvo - ľahko merateľné. Meranie špecifikovanej fyzikálnej veličiny umožňuje získať súbor teplotných bodov (a zodpovedajúcich hodnôt teplôt), medziľahlých vzhľadom na referenčné body.

V tom istom roku Humphrey Davy preukázal, že rezistivita kovu súvisí s teplotou. Tento detektor meria elektrický odpor dĺžky platinového drôtu a je všeobecne považovaný za najpresnejší nástroj. 20. storočie bolo tiež poznačené vynálezom zariadení na meranie teploty polovodičov. Presne reagujú na zmeny teploty, ale až donedávna nemali lineárnosť.

Samuel Langley Veľmi horúce a roztavené kovy rozptýlia teplo a viditeľné svetlo. Nobili dokázal detekovať túto vyžarovanú energiu pripojením termočlánkov do série za účelom vytvorenia termoelektrickej bunky. Bolometer bol objavený americkým Samuel Langley, bolometrom je usporiadanie dvoch platinových pásov, z ktorých jedna bola čierna, v súlade so štruktúrou Wheatstoneovho mostu. Infračervené žiarenie viedlo k merateľnej zmene odporu.

Pomer teplotnej stupnice Fahrenheita a Celzia

stupnice stupnice Celzia

Teplota varu 212 ° C

32 ° 0 ° bod mrazu

Teplota absolútnej nuly -459,67 ° -273,15 °

Pri zmene z Fahrenheita na Celsia odčítajte 32 od pôvodného čísla a vynásobte 5/9.

Pri prechode z Celsia na Fahrenheit sa pôvodné číslo vynásobí 9/5 a pridá sa 32.

Naproti tomu detektory fotónov vytvorené v 40-tych rokoch reagujú len na infračervené žiarenie s obmedzenou vlnovou dĺžkou. Senzory olova sú citlivé na vlnové dĺžky až 3 mikróny. Pán Kelvin Fahrenheit cítil potrebu vyvinúť teplotnú stupnicu, keď robil teplomery.

O štvrť storočia neskôr Anders Celsius navrhol stupnicu od 0 do 100, ktorá teraz nesie jeho meno. Berúc na vedomie výhody pevného bodu na jednom konci stupnice, William Thomson, neskôr známy ako Lord Kevin, navrhol používať nulový abs ako východiskový bod systému Celzia. Takto sa Kelvinova stupnica používala vo vedeckej oblasti.

Teplomery. Nemecký Gabriel Daniel Fahrenheit rozhodujúcim spôsobom prispel k vývoju dizajnu teplomerov. V roku 1709 vynašiel alkoholový teplomer a v roku 1714 - ortuťový teplomer. Dal im ten istý tvar, ktorý platí teraz. Úspech jeho teplomerov by sa mal hľadať v novej metóde čistenia ortuti, ktorú zaviedol; Okrem toho, pred spájkovaním, vriala kvapalinu v skúmavke.

Kópia je k dispozícii pre čitateľov, ktorí chcú prehĺbiť svoje vedomosti v meracích jednotkách. Časť fyziky, ktorá skúma tepelné javy, t.j. javy, v ktorých je teplota a teplo kritické. Teplota Fyzická veľkosť, ktorá vyjadruje tepelný stav systému a opisuje jeho schopnosť vymeniť teplo prostredím alebo inými telesami. Keď sú dva systémy umiestnené v tepelnom kontakte, teplo prúdi zo systému na vyššiu teplotu, ako je teplota nižšia, až kým nedosiahne tepelnú rovnováhu, pričom tieto dva systémy sú na rovnakej teplote. Koncepcia teploty súvisí s myšlienkou poskytnúť relatívne posúdenie toho, ako sú tela studené alebo horúce na dotyk. Preto sú termíny teplota a teplo korelované, ale odkazujú na rôzne pojmy: teplota je vlastnosťou tela, teplo je forma energie, ktorá tečie z jedného tela do druhého, aby vyplnila teplotný rozdiel. Neprimé metódy založené na účinkoch vykurovania alebo chladenia sa bežne používajú na získanie merania teploty, najbežnejšie používanou metódou je meranie dilatácie Mercury teplomer meria zmenu objemu ortuti umiestnenej v sklenenej kapiláry, keď sa dostane do kontaktu s telom neznámej teploty. Predĺženie ortuťového stĺpca je úmerné telesnej teplote.Ak teplo klesne na ideálny plyn obsiahnutý v nádobe s pevným objemom, zvyšovanie teploty sa môže vypočítať meraním zmeny tlaku v nádobe. Teplotné váhy. Jeden z prvých teplotných stupníkov študoval nemecký fyzik Gabriel Daniel Fahrenheit. Avšak vo vedeckej oblasti absolútny rozsah alebo Kelvin je vynájdený britským matematikom a fyzikom Williamom Thomsonom Kelvinom. Príslušné poradie sa používa hlavne v krajinách. Page 1 of 4 Fyzika - Základné fakty o teplote a jej vlastnostiach.

Rene Antoine de Reaumur neschválila používanie ortuti v teplomerech kvôli nízkymu koeficientu rozšírenia ortuti. V roku 1730 navrhol používať alkohol aj v teplomeroch. V roku 1731 vynašiel teplomer s vodou a alkoholom. A keďže Reomur zistil, že použitý alkohol zmiešaný v pomere 5: 1 s vodou expanduje v pomere 1000: 1080, keď sa teplota zmení z mrazu na teplotu varu vody, navrhol stupnicu od 0 do 80 °.

Kalorimetr: skúsenosti z laboratória

Fyzika. Zmerajte ekvivalent vody kalorimetra a zmerajte špecifické teplo látky. Keby zostal s pôvodnou myšlienkou Andersa Tselisa o českej vede, súčasná vonkajšia teplota by bola sto stupňov. A voda pod nulou nebude studená, ale bude variť.

V polovici storočia, keď to prišlo zo sto na nulu, bola teplota človeka nejakým spôsobom tento piatok - a to nebolo bez skokov. Prvé termoskopy sa objavili na konci storočia a viaceré vedy sa pripojili k ich dizajnu. Najznámejším z nich je astronóm Galileo Galilei, ktorého verzia sa týka obdobia teplotnej sondy. Bolo to jednoduchý nástroj: sklenená trubica bola uzavretá na jednej strane zálivu.

Vedci. Anders Celsius. Anders Celsius sa narodil 27. novembra 1701 vo Švédsku. Jeho oblasti záujmu: astronómia, všeobecná fyzika, geofyzika.

Učil astronómiu na univerzite v Uppsale, kde založil astronomickú observatóriu.

Celzia najskôr merala jas hviezd, stanovila vzťah medzi severnými svetlami a vibráciami v magnetickom poli Zeme.

Rúra bola vložená do vody a v závislosti od okolitej teploty voda klesla alebo vzrástla. Bolo použité miesto pre vodu, rovnako ako víno. Takýto trestný čin však trpí narušením atmosférického tlaku. Termoskopy však chýbali jedinú stupnicu, ktorá dokázala prečítať, či je to teplé alebo studené. V určitom okamihu bolo pätnásť rôznych stupníc. Iba dve stupnice cézia a stupňa Fahrenheita spĺňali rozptyl.

Nemecký fyzik Daniel Gabriel Fahrenheit postavil prvý moderný teplomer. Rovnaký Fahrenheit počas nasledujúcich pätnástich rokov prišiel so štandardnou stupnicou, kde stovky neuvádzali bod varu vody, ale prirodzenú telesnú teplotu. Bodové topánky boli 32 a 212 stupňov. Dnes je jeho rozsah vybavený teplomermi len v niekoľkých častiach sveta, vo väčšine krajín vykazuje teploty v stupňoch Celzia.

Zúčastnil sa expedície v Laponsku v rokoch 1736-1737 na meranie poludníka. Po návrate z polárnych oblastí začal Celsius aktívne pracovať na organizácii a výstavbe astronomického observatória v Uppsale av roku 1740 sa stal jeho riaditeľom. Anders Celsius zomrel 25. marca 1744.

Teraz je pomenovaný minerál s názvom Celsins - akýsi druh bárnatého živca.

Teplomery sú prístroje na meranie teploty okolia alebo konkrétnych objektov. Môžu byť rozdelené podľa princípu práce. V plynových teplomeroch je zmršťovanie teploty a teploty plynom, merajú sa jeho odchýlky. parametre, napríklad objem. Teplomery na paru používajú závislosť tlaku pár na jeho teplote, ktoré sa často používajú v automobilových termostatoch. Odporový teplomer je založený na závislosti elektrického odporu na teplote vodiča, kde platina a termočlánky sú teplotnými senzormi založenými na javisku Seebeck, t.j. prítomnosť elektromotorickej sily v dôsledku zmien teploty na okraji dvoch rôznych kovov. Sú veľmi presné a spoľahlivé. Používajú sa v strojárstve a prírodných vedách. Magnetické teplomery používajú úzky vzťah medzi magnetickou citlivosťou určitých látok a ich teplotou. V niektorých oblastiach technológie sú veľmi užitočné, pretože umožňujú aj meranie nulových absolútnych nulových hodnôt Kelvina.

  • Tekuté teplomery - pomocou javu tepelnej rozťažnosti kvapaliny.
  • Typickými príkladmi sú ortuťové a alkoholové teplomery.
Pokiaľ ide o použitie, snímače teploty sú ďalej rozdelené na.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) - nemecký fyzik. Narodený 24. mája 1686 v Danzigu (teraz v Gdansku, Poľsko). Vyštudoval fyziku v Nemecku, Holandsku a Anglicku. Takmer celý život žil v Holandsku, kde sa venoval výrobe presných meteorologických nástrojov. V roku 1709 vyrobil alkohol, v roku 1714 - ortuťový teplomer s použitím novej metódy čistenia ortuti. Pre ortuťový teplomer Fahrenheit postavil stupnicu s tromi referenčnými bodmi: 0 ° zodpovedalo teplote vody - ľadu - čpavku, 96 ° s telesnou teplotou zdravého človeka a 32 ° pre teplotu topenia ľadu ako referenčnú teplotu. Teplota varu čistej vody na stupnici Fahrenheita bola 212 °. Fahrenheitová mierka sa používa v mnohých anglicky hovoriacich krajinách, aj keď postupne odstupuje od stupnice Celzia. Okrem výroby teplomerov sa Fahrenheit zaoberal aj zlepšovaním barometrov a vlhkomerov. Tiež skúmal závislosť zmeny teploty varu kvapaliny na atmosférickom tlaku a obsahu soli v nej, objavil fenomén podchladenia vody a zostavil tabuľky špecifických závažností tiel. Fahrenheit zomrel v Haagu 16. septembra 1736.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) sa narodila 28. februára 1683 v La Rochelle, francúzsky prírodovedec, zahraničný čestný člen Petrohradskej akadémie vied (1737). Práca na regenerácii, fyziológii, biológii kolónií hmyzu. Navrhol teplotnú stupnicu, ktorá bola pomenovaná po ňom. Dokončil niektoré metódy prípravy ocele, jeden z prvých pokusov vedecky dokázal niektoré procesy odlievania, napísal prácu Umenie transformácie železa do ocele. Prišiel k cennému záveru, železo, oceľ, liatina, líšia sa množstvom nečistôt a pridaním tejto zmesi do železa, cementovaním alebo spojením so železom, ktorý získal Reomur oceľ. V roku 1814 K. Careten dokázal, že uhlík je nečistota.

Reaumur poskytol spôsob výroby matného skla

Dnes sa jeho meno spája len s vynálezom dlhodobo používanej teplotnej stupnice. V skutočnosti Rene Antoine Ferschant de Reaumure, ktorá žila v rokoch 1683-1757, hlavne v Paríži, patrila k tým vedcom, ktorých univerzálnosť v našej dobe - čas úzkej špecializácie - je ťažké si predstaviť. Reaumur bol súčasne technik, fyzik a prírodovedec. Získal veľkú slávu mimo Francúzska ako entomológ. V posledných rokoch života Reaumur prišiel k myšlienke, že hľadanie tajomnej transformujúcej sa moci by sa malo uskutočňovať v tých miestach, kde je jeho prejav najzreteľnejší - pri transformácii potravy do tela, t. J. s jej asimiláciou.

William Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), škótsky inžinier a fyzik, jeden z tvorcov technickej termodynamiky. Navrhol teoretický cyklus parného stroja (cyklus Rankina), teplotnú stupnicu (stupnicu Rankin), ktorej nula sa zhoduje s nulovou termodynamickou teplotou a veľkosť 1 stupňa R. (° R) je 5/9 K (rozsah nie je rozšírený).

FYZIKÁLNA SPRÁVA

TEPLOTY, TERMOMETRE

A ICH INVENTÁROV

Teplotné váhy. Existuje niekoľko odstupňovaných teplotných stupníc a zvyčajne sa za referenčné body berú body mrazu a varu. Teraz najčastejšie na svete je stupnica Celzia. V roku 1742 navrhol švédsky astronóm Anders Celsius 100 stupňovú teplomerovú stupnicu, v ktorej sa teplota varu pri normálnom atmosférickom tlaku považuje za 0 stupňov a tavenie ľadu je 100 stupňov. Rozdelenie stupnice je 1/100 tohto rozdielu. Keď sa začali používať teplomery, ukázalo sa, že je pohodlnejšie na výmenu 0 a 100 stupňov. Možno sa na tom zúčastnil Carl Linney (vyučoval medicínu a prírodné vedy na tej istej univerzite v Uppsale, kde je Celsius astronómia), ktorý v roku 1838 navrhol, aby sa teplota topenia ľadu znížila na 0, ale nezdá sa, že by si myslel na druhý referenčný bod. K dnešnému dňu sa mierna zmena stupnice Celzia zmenila: teplota topenia ľadu pri normálnom tlaku, ktorá nie je veľmi závislá na tlaku, sa stále predpokladá, že bude 0 ° C. Teplota varu pri atmosférickom tlaku je teraz 99,975 ° C, čo neovplyvňuje presnosť merania takmer všetkých teplomerov, s výnimkou špeciálnych presných teplomerov. Sú známe aj teplotné stupnice Fahrenheita, Kelvina, Reaumura a ďalších. Teplotná stupnica Fahrenheita (v druhom variante prijatom od roku 1714) má tri pevné body: 0 ° zodpovedá teplote zmesi vody, ľadu a čpavku, 96 ° - telesnej teploty zdravého človeka pod paží alebo v ústach). Ako referenčná teplota na overenie rôznych teplomerov sa pre teplotu topenia ľadu použila hodnota 32 °. Fahrenheitská mierka je rozšírená v anglickom jazyku, ale vo vedeckej literatúre sa takmer nikdy nepoužíva. Pre premenu teploty Celsia (С) na teplotu Fahrenheita (teplota F), existuje vzorec F = (9/5) C + 32 a pre reverzný preklad - vzorec C = (5/9) (F 32). Obidva stupnice, ako Fahrenheit, tak aj Celzia, sú veľmi nepohodlné pri vykonávaní experimentov v podmienkach, kde teplota klesne pod bod mrazu vody a je vyjadrená záporným číslom. V takýchto prípadoch boli zavedené absolútne teplotné stupnice, ktoré sú založené na extrapolácii na takzvanú absolútnu nulu - bod, v ktorom by sa molekulárny pohyb mal zastaviť. Jedna z nich sa nazýva Rankine stupnica a druhá je absolútna termodynamická stupnica. teploty sa merajú v stupňoch Rankin (Ra) a Kelvin (K). Obidva stupnice začínajú pri absolútnej nulovej teplote a bod tuhnutia vody zodpovedá 491,7 R a 273,16 K. Počet stupňov a kelvín medzi bodom tuhnutia a bodom varu vody v stupňoch Celzia a absolútnou termodynamickou stupnicou je rovnaký a rovný 100; pre stupnice Fahrenheita a Rankina je to rovnaké, ale je to 180. Stupne Celzia sú premenené na Kelvin pomocou vzorca K = C + 273,16 a stupne Fahrenheita sú premenené na stupne Rankin pomocou vzorca R = F + 459,7. V Európe bola dlhoročne distribuovaná stupnica Reaumur, ktorú zaviedla Rene Antoine de Reaumure v roku 1730. Nie je postavená ľubovoľne, podobne ako stupnica Fahrenheita, ale v závislosti od tepelnej expanzie alkoholu (v pomere 1000: 1080). 1 stupeň Reaumur sa rovná 1/80 teplotného intervalu medzi bodmi topenia ľadu (0 ° R) a vriacej vody (80 ° R), t.j. 1 ° R = 1,25 ° C, 1 ° C = 0,8 ° R. Ale v súčasnosti nepoužíva.

Po zavedení Medzinárodného systému jednotiek (SI) sa na použitie odporúčajú dve teplotné stupnice. Prvá stupnica je termodynamická, ktorá nezávisí od vlastností použitej látky (pracovné médium) a zavádza sa prostredníctvom cyklu Carnot. Jednotkou teploty v tejto teplotnej stupnici je jeden kelvin (1 K) - jedna zo základných jednotiek v systéme SI. Táto jednotka je pomenovaná podľa anglického fyzikov William Thomson (Lord Kelvin), ktorý vyvinul túto stupnicu a udržiaval jednotku merania teploty rovnako ako v stupni Celsia. Druhá odporúčaná teplotná stupnica je medzinárodne praktická. Táto stupnica má 11 referenčných bodov - teploty fázového prechodu niekoľkých čistých látok a hodnoty týchto teplotných bodov sú neustále rafinované. Jednotka merania teploty v medzinárodnom praktickom meradle je tiež 1 K.

Pozorovanie dilatácie: kvapaliny a bimetálie

Gallilov dizajn zariadenia s rôznou teplotou sa datuje do tej doby, kedy sa spoliehal na stlačenie vzduchu v nádobe na inštaláciu stĺpca vody, ktorého výška udáva stupeň chladenia. Avšak účinok tlaku vzduchu je veľmi veľký a toto zariadenie nebolo hlavným objavom.

Zatvoril sklenenú trubicu obsahujúcu kvapalinu a počas expanzie pozoroval posun kvapaliny. Stupnica na trubici prispela k čítaniu vývoja, ale systém nemal presné jednotky. Spolupráca medzi Romerom a Danielom Gabrielom Fahrenheitom. Daniel Gabriel Fahrenheit začal vyrábať teplomery s alkoholom a ortuťou, čo je ideálne, pretože reaguje lineárne na zmeny teploty v širokom rozmedzí, aj keď jeho toxicita obmedzuje jeho použitie. teraz nahradiť ortuť. Kvapalný teplomer je široko distribuovaný, hoci je dôležité riadiť hĺbku banky.

V súčasnosti je hlavným referenčným bodom termodynamickej stupnice a medzinárodnej praktickej teplotnej stupnice trojitý bod vody. Tento bod zodpovedá presne definovaným hodnotám teploty a tlaku, pri ktorých môže voda existovať súčasne v pevných, kvapalných a plynných podmienkach. Navyše, ak je stav termodynamického systému určený iba hodnotami teploty a tlaku, potom trojitý bod môže byť iba jeden. V systéme SI sa predpokladá, že teplota trojitého bodu vody je 273,16 K pri tlaku 609 Pa.

Použitie termometrického snímača zaručuje dobrý prenos tepla. Je založená na rozdielnom rozšírení dvoch prepojených kovových pásikov. Teplotné zmeny vytvárajú ohyb, ktorý aktivuje termostat alebo senzor, podobne ako zariadenia inštalované v plynových mriežkach.

Presnosť je nízka, plus alebo mínus 2 stupne, ale tieto snímače sú ekonomické a majú veľa použitia.





Na začiatku 19. storočia bola elektrina fascinovaná mnohými výskumníkmi, ktorí rýchlo zistili, že odolnosť a vodivosť kovov sú premenlivé. Peltier zistil, že tento termočlánkový efekt je reverzibilný a môže byť použitý na chladenie.

Okrem nastavenia referenčných bodov určených teplotnou normou je potrebné zvoliť termodynamickú vlastnosť tela, ktorá je opísaná fyzikálnym množstvom, ktorého zmena je znakom zmeny teploty alebo termometrického označenia. Táto vlastnosť by mala byť pomerne ľahko reprodukovateľná a fyzické množstvo - ľahko merateľné. Meranie špecifikovanej fyzikálnej veličiny umožňuje získať súbor teplotných bodov (a zodpovedajúcich hodnôt teplôt), medziľahlých vzhľadom na referenčné body.

V tom istom roku Humphrey Davy preukázal, že rezistivita kovu súvisí s teplotou. Tento detektor meria elektrický odpor dĺžky platinového drôtu a je všeobecne považovaný za najpresnejší nástroj. 20. storočie bolo tiež poznačené vynálezom zariadení na meranie teploty polovodičov. Presne reagujú na zmeny teploty, ale až donedávna nemali lineárnosť.

Samuel Langley Veľmi horúce a roztavené kovy rozptýlia teplo a viditeľné svetlo. Nobili dokázal detekovať túto vyžarovanú energiu pripojením termočlánkov do série za účelom vytvorenia termoelektrickej bunky. Bolometer bol objavený americkým Samuel Langley, bolometrom je usporiadanie dvoch platinových pásov, z ktorých jedna bola čierna, v súlade so štruktúrou Wheatstoneovho mostu. Infračervené žiarenie viedlo k merateľnej zmene odporu.

Pomer teplotnej stupnice Fahrenheita a Celzia

stupnice stupnice Celzia

Teplota varu 212 ° C

32 ° 0 ° bod mrazu

Teplota absolútnej nuly -459,67 ° -273,15 °

Pri zmene z Fahrenheita na Celsia odčítajte 32 od pôvodného čísla a vynásobte 5/9.

Pri prechode z Celsia na Fahrenheit sa pôvodné číslo vynásobí 9/5 a pridá sa 32.

Teplomery. Nemecký Gabriel Daniel Fahrenheit rozhodujúcim spôsobom prispel k vývoju dizajnu teplomerov. V roku 1709 vynašiel alkoholový teplomer a v roku 1714 - ortuťový teplomer. Dal im ten istý tvar, ktorý platí teraz. Úspech jeho teplomerov by sa mal hľadať v novej metóde čistenia ortuti, ktorú zaviedol; Okrem toho, pred spájkovaním, vriala kvapalinu v skúmavke.

Kópia je k dispozícii pre čitateľov, ktorí chcú prehĺbiť svoje vedomosti v meracích jednotkách. Časť fyziky, ktorá skúma tepelné javy, t.j. javy, v ktorých je teplota a teplo kritické. Teplota Fyzická veľkosť, ktorá vyjadruje tepelný stav systému a opisuje jeho schopnosť vymeniť teplo prostredím alebo inými telesami. Keď sú dva systémy umiestnené v tepelnom kontakte, teplo prúdi zo systému na vyššiu teplotu, ako je teplota nižšia, až kým nedosiahne tepelnú rovnováhu, pričom tieto dva systémy sú na rovnakej teplote. Koncepcia teploty súvisí s myšlienkou poskytnúť relatívne posúdenie toho, ako sú tela studené alebo horúce na dotyk. Preto sú termíny teplota a teplo korelované, ale odkazujú na rôzne pojmy: teplota je vlastnosťou tela, teplo je forma energie, ktorá tečie z jedného tela do druhého, aby vyplnila teplotný rozdiel. Neprimé metódy založené na účinkoch vykurovania alebo chladenia sa bežne používajú na získanie merania teploty, najbežnejšie používanou metódou je meranie dilatácie Mercury teplomer meria zmenu objemu ortuti umiestnenej v sklenenej kapiláry, keď sa dostane do kontaktu s telom neznámej teploty. Predĺženie ortuťového stĺpca je úmerné telesnej teplote.Ak teplo klesne na ideálny plyn obsiahnutý v nádobe s pevným objemom, zvyšovanie teploty sa môže vypočítať meraním zmeny tlaku v nádobe. Teplotné váhy. Jeden z prvých teplotných stupníkov študoval nemecký fyzik Gabriel Daniel Fahrenheit. Avšak vo vedeckej oblasti absolútny rozsah alebo Kelvin je vynájdený britským matematikom a fyzikom Williamom Thomsonom Kelvinom. Príslušné poradie sa používa hlavne v krajinách. Page 1 of 4 Fyzika - Základné fakty o teplote a jej vlastnostiach.

Rene Antoine de Reaumur neschválila používanie ortuti v teplomerech kvôli nízkymu koeficientu rozšírenia ortuti. V roku 1730 navrhol používať alkohol aj v teplomeroch. V roku 1731 vynašiel teplomer s vodou a alkoholom. A keďže Reomur zistil, že použitý alkohol zmiešaný v pomere 5: 1 s vodou expanduje v pomere 1000: 1080, keď sa teplota zmení z mrazu na teplotu varu vody, navrhol stupnicu od 0 do 80 °.

Kalorimetr: skúsenosti z laboratória

Fyzika. Zmerajte ekvivalent vody kalorimetra a zmerajte špecifické teplo látky. Keby zostal s pôvodnou myšlienkou Andersa Tselisa o českej vede, súčasná vonkajšia teplota by bola sto stupňov. A voda pod nulou nebude studená, ale bude variť.

V polovici storočia, keď to prišlo zo sto na nulu, bola teplota človeka nejakým spôsobom tento piatok - a to nebolo bez skokov. Prvé termoskopy sa objavili na konci storočia a viaceré vedy sa pripojili k ich dizajnu. Najznámejším z nich je astronóm Galileo Galilei, ktorého verzia sa týka obdobia teplotnej sondy. Bolo to jednoduchý nástroj: sklenená trubica bola uzavretá na jednej strane zálivu.

Vedci. Anders Celsius. Anders Celsius sa narodil 27. novembra 1701 vo Švédsku. Jeho oblasti záujmu: astronómia, všeobecná fyzika, geofyzika.

Učil astronómiu na univerzite v Uppsale, kde založil astronomickú observatóriu.

Celzia najskôr merala jas hviezd, stanovila vzťah medzi severnými svetlami a vibráciami v magnetickom poli Zeme.

Zúčastnil sa expedície v Laponsku v rokoch 1736-1737 na meranie poludníka. Po návrate z polárnych oblastí začal Celsius aktívne pracovať na organizácii a výstavbe astronomického observatória v Uppsale av roku 1740 sa stal jeho riaditeľom. Anders Celsius zomrel 25. marca 1744.

Teraz je pomenovaný minerál s názvom Celsins - akýsi druh bárnatého živca.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) - nemecký fyzik. Narodený 24. mája 1686 v Danzigu (teraz v Gdansku, Poľsko). Vyštudoval fyziku v Nemecku, Holandsku a Anglicku. Takmer celý život žil v Holandsku, kde sa venoval výrobe presných meteorologických nástrojov. V roku 1709 vyrobil alkohol, v roku 1714 - ortuťový teplomer s použitím novej metódy čistenia ortuti. Pre ortuťový teplomer Fahrenheit postavil stupnicu s tromi referenčnými bodmi: 0 ° zodpovedalo teplote vody - ľadu - čpavku, 96 ° s telesnou teplotou zdravého človeka a 32 ° pre teplotu topenia ľadu ako referenčnú teplotu. Teplota varu čistej vody na stupnici Fahrenheita bola 212 °. Fahrenheitová mierka sa používa v mnohých anglicky hovoriacich krajinách, aj keď postupne odstupuje od stupnice Celzia. Okrem výroby teplomerov sa Fahrenheit zaoberal aj zlepšovaním barometrov a vlhkomerov. Tiež skúmal závislosť zmeny teploty varu kvapaliny na atmosférickom tlaku a obsahu soli v nej, objavil fenomén podchladenia vody a zostavil tabuľky špecifických závažností tiel. Fahrenheit zomrel v Haagu 16. septembra 1736.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) sa narodila 28. februára 1683 v La Rochelle, francúzskom prírodovedcovi, zahraničnom čestnom členovi Petrohradskej akadémie vied (1737). Práca na regenerácii, fyziológii, biológii kolónií hmyzu. Navrhol teplotnú stupnicu, ktorá bola pomenovaná po ňom. Zlepšil niektoré metódy prípravy ocele, jeden z prvých pokusov o vedecky podložiť niektoré procesy odlievania, napísal diela The Art of Transforming Iron into Steel. Prišiel k cennému záveru, železo, oceľ, liatina, líšia sa množstvom nečistôt a pridaním tejto zmesi do železa, cementovaním alebo spojením so železom, ktorý získal Reomur oceľ. V roku 1814 K. Careten dokázal, že uhlík je nečistota.

Reaumur poskytol spôsob výroby matného skla

Dnes sa jeho meno spája len s vynálezom dlhodobo používanej teplotnej stupnice. V skutočnosti Rene Antoine Ferschant de Reaumure, ktorá žila v rokoch 1683-1757, hlavne v Paríži, patrila k tým vedcom, ktorých univerzálnosť v našej dobe - čas úzkej špecializácie - je ťažké si predstaviť. Reaumur bol súčasne technik, fyzik a prírodovedec. Získal veľkú slávu mimo Francúzska ako entomológ. V posledných rokoch života Reaumur prišiel k myšlienke, že hľadanie tajomnej transformujúcej sa moci by sa malo uskutočňovať v tých miestach, kde je jeho prejav najzreteľnejší - pri transformácii potravy do tela, t. J. s jej asimiláciou.

William Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), škótsky inžinier a fyzik, jeden z tvorcov technickej termodynamiky. Navrhol teoretický cyklus parného stroja (cyklus Rankina), teplotnú stupnicu (stupnicu Rankin), ktorej nula sa zhoduje s nulovou termodynamickou teplotou a veľkosť 1 stupňa R. (° R) je 5/9 K (rozsah nie je rozšírený).

      © 2018 asm59.ru
  Tehotenstvo a pôrod. Domov a rodina. Voľný čas a rekreácia