Zgodovina termometra. Poročilo: Temperaturne tehtnice in termometri

VSEBINA:    FIZIKALNO POROČILO O TEMPERATURNIH LESTVICAH, TERMOMETRIH IN NJIHOVIH INVENTARJIH Temperaturne skale. Obstaja več razvrščenih temperaturnih lestvic, pri čemer se zamrzovanje in vrelišča vode običajno upoštevajo kot referenčne točke. Zdaj je najpogostejša na svetu stopnja Celzija. Leta 1742 je švedski astronom Anders Celsius predlagal 100-stopinjsko termometrsko lestvico, v kateri je vrelišče vode pri normalnem atmosferskem tlaku vzeto za 0 stopinj, taljenje ledu pa pri 100 stopinj.

Lestvica Reumura, danes skoraj opuščena. Da bi meritev neodvisna od sledi termometra, kot je vrelišče ali zamrznitev vode, je William Thomson predlagal koncept absolutne temperature. To je absolutna ničla, virtualna meja, ki jo zdaj zelo dobro poznamo.

Pri absolutni ničli bi bili delci, ki sestavljajo materijo, v stanju popolnega počitka. V tem primeru, metoda mokro prst deluje na zrak, ohranja svoje privržence. Čeprav so občutki vročine in mraza sestavni del človeške izkušnje, številni znanstveni umovi zasedajo točne meritve temperature in ni jasno, ali so stari Grki ali Kitajci imeli sredstvo za merjenje temperature, toda to je zgodovina temperaturnih senzorjev v renesansi.

FIZIČNO POROČILO. \\ T

TEMPERATURNE LESTVICE, TERMOMETRI

IN NJIHOVI INVENTARJI

Temperaturne tehtnice. Obstaja več razvrščenih temperaturnih lestvic, pri čemer se zamrzovanje in vrelišča vode običajno upoštevajo kot referenčne točke. Zdaj je najpogostejša na svetu stopnja Celzija. Leta 1742 je švedski astronom Anders Celsius predlagal 100-stopinjsko termometrsko lestvico, v kateri je vrelišče vode pri normalnem atmosferskem tlaku vzeto za 0 stopinj, taljenje ledu pa pri 100 stopinj. Delitev lestvice je 1/100 te razlike. Ko so začeli uporabljati termometre, se je izkazalo, da je bolj primerno zamenjati 0 in 100 stopinj. Morda je pri tem sodeloval Carl Linney (poučeval je medicino in naravoslovje na isti univerzi v Uppsali, kjer je Celzija astronomija), ki je leta 1838 predlagal, da se temperatura taljenja ledu vzame pri 0 ° C, vendar se ni zdelo, da bi pomislila na drugo referenčno točko. Do danes se je stopnja Celzija nekoliko spremenila: pri 0 ° C se še vedno predvideva temperatura taljenja ledu pri normalnem tlaku, ki dejansko ni odvisna od tlaka. Toda vrelišče vode pri atmosferskem tlaku je zdaj 99,975 ° C, kar ne vpliva na merilno natančnost skoraj vseh termometrov, razen pri posebnih natančnih termometrih. Znane so tudi temperaturne lestvice Fahrenheita, Kelvina, Reaumurja in drugih.Temperaturna lestvica Fahrenheita (v drugi različici, sprejeti od leta 1714) ima tri fiksne točke: 0 ° ustreza temperaturi mešanice vode, ledu in amoniaka, 96 ° - telesne temperature zdrave osebe ( pod roko ali usti). Za referenčno temperaturo za preverjanje različnih termometrov je bila uporabljena vrednost 32 ° za tališče ledu. Fahrenheitna lestvica je razširjena v angleško govorečih državah, vendar je skoraj ne uporablja v znanstveni literaturi. Za pretvorbo temperature Celzija (С) v temperaturo Fahrenheita (temperatureF) obstaja formula =F = (9/5) +C + 32, za povratni prevod pa - formula C = (5/9) (F) 32). Obe lestvici, Fahrenheit in Celsius, sta zelo neprimerni pri izvajanju poskusov v pogojih, kjer temperatura pade pod ledišče vode in je izražena z negativnim številom. V takšnih primerih so bile uvedene absolutne temperaturne lestvice, ki temeljijo na ekstrapolaciji na tako imenovano absolutno ničlo - točko, kjer naj bi se molekularno gibanje ustavilo. Ena od njih se imenuje Rankinova lestvica, druga pa absolutna termodinamična lestvica; temperature se merijo v stopinjah Rankina ()Ra) in Kelvina (K). Obe lestvici se začneta pri absolutni ničelni temperaturi, ledišče pa ustreza 491,7 R in 273,16 K. Število stopinj in Kelvinov med zmrziščem in vreliščem vode na lestvici Celzija in absolutno termodinamično lestvico sta enaka in enaka 100; za Fahrenheitove in Rankinove lestvice je tudi ista, vendar je 180. Stopnje Celzija se pretvorijo v Kelvin z uporabo formule K = C + 273.16, stopinje Fahrenheita pa se pretvorijo v stopnje Rankin z uporabo formule =R = F + 459.7. V Evropi je bila Reaumurjeva lestvica, ki jo je leta 1730 uvedla Rene Antoine de Reaumure, že dolgo distribuirana. Ni zgrajen samovoljno, tako kot Fahrenheitova lestvica, ampak v skladu s toplotnim raztezanjem alkohola (v razmerju 1000: 1080). 1 stopnja Reaumurja je enaka 1/80 temperaturnega intervala med tališčem ledu (0 ° R) in vrele vode (80 ° R), tj. 1 ° R = 1,25 ° C, 1 ° C = 0,8 ° R. trenutno ni v uporabi.

Zakaj meriti?

Toplota je merilo energije v telesu ali materialu, višja kot je energija, več toplote. Vendar pa je za razliko od fizikalnih lastnosti mase in dolžine težko izmeriti. Večina indirektnih metod je temeljila na opazovanju učinka toplote na predmet in izpeljani temperaturi.

Hkrati je Ole Römer določil dve fiksni točki, nato pa interpolacijo med tema dvema točkama, izbrane točke pa so bile Hookejeva zmrziščna točka in točka vrele vode. Ta uganka so rešili znanstveniki, vključno z Gay-Lussac, ki so delali na zakonih o plinu.

Po uvedbi mednarodnega sistema enot (SI) sta priporočeni dve temperaturni lestvici. Prva lestvica je termodinamična, ki ni odvisna od lastnosti uporabljene snovi (delovnega medija) in je uvedena skozi Carnotov cikel. Enota temperature v tej temperaturni lestvici je en kelvin (1 K) - ena od osnovnih enot v sistemu SI. Ta enota je dobila ime po angleškem fiziku Williamu Thomsonu (Lord Kelvin), ki je razvil to lestvico in ohranil enoto merjenja temperature enako kot na temperaturnem merilu Celzija. Druga priporočena temperaturna lestvica je mednarodno praktična. Ta lestvica ima 11 referenčnih točk - temperature faznega prehoda številnih čistih snovi, vrednosti teh temperaturnih točk pa se nenehno izboljšujejo. Enota za merjenje temperature v mednarodnem praktičnem merilu je tudi 1 K.

Opazovanje dilatacij: tekočine in bimetali

Gallilova zasnova naprave z različno temperaturo sega v čas, ko se je zanašal na stiskanje zraka v posodi, da bi namestil stolpec vode, katerega višina kaže stopnjo hlajenja. Vendar je vpliv zračnega tlaka zelo velik in ta naprava ni bila veliko odkritje.

Stekleno cevko, ki je vsebovala tekočino, je zapečatila in opazovala premik tekočine med raztezanjem. Lestvica na cevi je prispevala k branju evolucije, vendar sistem ni imel natančnih enot. Sodelovanje med Romerjem in Danielom Gabrielom Fahrenheitom. Daniel Gabriel Fahrenheit je začel proizvajati termometre z alkoholom in živim srebrom, kar je idealno, ker se linearno odziva na temperaturne spremembe v širokem razponu, čeprav njegova strupenost omejuje njeno uporabo. zdaj nadomestite živo srebro. Tekoči termometer je široko porazdeljen, čeprav je pomembno nadzorovati globino bučke.

Trenutno je glavna referenčna točka tako termodinamične kot tudi mednarodne praktične temperaturne lestvice trojna točka vode. Ta točka ustreza strogo določenim vrednostim temperature in tlaka, pri katerih lahko voda hkrati obstaja v trdnih, tekočih in plinastih stanjih. Poleg tega, če stanje termodinamičnega sistema določajo samo vrednosti temperature in tlaka, je lahko trojna točka le ena. V sistemu SI se predpostavlja, da je temperatura trojne točke vode 273,16 K pri tlaku 609 Pa.

Uporaba termometričnega senzorja zagotavlja dober prenos toplote. Temelji na diferencialni ekspanziji dveh medsebojno povezanih kovinskih trakov. Spremembe temperature ustvarijo ovinek, ki aktivira termostat ali senzor, podobno kot naprave, ki so vgrajene v plinske rešetke.

Natančnost je majhna, plus ali minus 2 stopinj, vendar so ti senzorji ekonomični in imajo veliko uporab.





Na začetku 19. stoletja so elektriko navdušili številni raziskovalci, ki so hitro odkrili, da sta upornost in prevodnost kovin spremenljiva. Peltier je ugotovil, da je ta učinek termoelementa reverzibilen in se lahko uporablja za hlajenje.

Poleg postavitve referenčnih točk, ki jih določa temperaturni standard, je potrebno izbrati termodinamično lastnost telesa, ki je opisana s fizikalno količino, katere sprememba je znak spremembe temperature ali termometrične oznake. Ta lastnost mora biti razmeroma lahko ponovljiva, fizikalna količina pa se lahko enostavno izmeri. Merjenje določene fizikalne količine omogoča, da dobimo niz temperaturnih točk (in pripadajočih temperaturnih vrednosti), vmesnih glede na referenčne točke.

Istega leta je Humphry Davy pokazal, da je upornost kovine povezana s temperaturo. Ta detektor meri električno upornost dolžine platinske žice in je splošno velja za najbolj natančen instrument. 20. stoletje je zaznamoval tudi izum polprevodniških merilnih naprav za temperaturo. Natančno se odzivajo na spremembe temperature, vendar do nedavnega niso imele linearnosti.

Samuel Langley Zelo vroče in staljene kovine odvajajo toploto in vidno svetlobo. Nobili je lahko zaznal to sevano energijo s povezovanjem termoelementov v seriji s tvorbo termoelektrične celice. Bolometer je odkril Američan Samuel Langley, bolometer pa je ureditev dveh platinastih trakov, od katerih je eden črne barve, v skladu s strukturo Wheatstoneovega mostu. Infrardeče sevanje je povzročilo merljivo spremembo odpornosti.

Razmerje temperaturne lestvice Fahrenheita in Celzija

fahrenheitova lestvica Celzija

Vrelišče 212 ° 100 °

32 ° 0 ° zmrzišče

Temperatura absolutne ničle -459,67 ° -273,15 °

Pri pretvorbi iz Fahrenheita v Celzija odštejte 32 od prvotne številke in pomnožite s 5/9.

Pri pretvorbi iz Celzija v Fahrenheit se prvotna številka pomnoži z 9/5 in doda 32.

V nasprotju s tem se fotonski detektorji, ki so nastali leta 1940, odzivajo le na infrardeče sevanje z omejeno valovno dolžino. Detektorji svinčevih svinčnikov so občutljivi na valovne dolžine do 3 mikronov. Lord Kelvin Fahrenheit je občutil potrebo po razvoju temperaturne lestvice, ko je izdeloval termometre.

Četrt stoletja kasneje je Anders Celsius predlagal lestvico od 0 do 100, ki zdaj nosi njegovo ime. Ob ugotovitvi prednosti fiksne točke na enem koncu lestvice je William Thomson, kasneje znan kot Lord Kevin, predlagal uporabo ničelne abs kot izhodiščno točko sistema Celzija. Tako smo uporabili Kelvinovo lestvico na znanstvenem področju.

Termometri. Nemški Gabriel Daniel Fahrenheit je odločilno prispeval k razvoju oblikovanja termometrov. Leta 1709 je izumil alkoholni termometer, leta 1714 pa živosrebrni termometer. Podelil jim je enako obliko kot sedaj. Uspeh njegovih termometrov je treba iskati v novi metodi čiščenja živega srebra, ki ga je uvedel; Poleg tega je pred spajanjem kuhal tekočino v cevi.

Kopija je na voljo bralcem, ki želijo poglobiti svoje znanje v merskih enotah. Del fizike, ki preučuje toplotne pojave, tj. pojavov, pri katerih sta temperatura in toplota kritični. Temperatura Fizična velikost, ki izraža toplotno stanje sistema in opisuje njeno sposobnost za izmenjavo toplote z okoljem ali drugimi telesi. Ko sta dva sistema nameščena v toplotnem stiku, toplota teče iz sistema na višjo temperaturo od spodnje temperature, dokler ne doseže termičnega ravnovesja, kjer sta oba sistema pri isti temperaturi. Koncept temperature je povezan z zamislijo o relativni oceni, kako so telesa hladna ali vroča na dotik. Zato so izrazi temperatura in toplota povezani, vendar se nanašata na različne koncepte: temperatura je lastnost telesa, toplota je oblika energije, ki teče iz enega telesa v drugega, da zapolni temperaturno razliko. Posredne metode, ki temeljijo na učinkih ogrevanja ali hlajenja, se običajno uporabljajo za merjenje temperature, najpogosteje uporabljena metoda je merjenje dilatacij, merjenje živega srebra v steklenih kapilarah pa je merjenje živega srebra v stiku s telesom neznane temperature. Raztezek stolpca živega srebra je sorazmeren telesni temperaturi, če se toplota spusti na idealni plin v posodi s fiksno prostornino, se lahko povišanje temperature izračuna z merjenjem spremembe tlaka v posodi. Temperaturne tehtnice. Eno od prvih temperaturnih lestvic je preučil nemški fizik Gabriel Daniel Fahrenheit. Vendar pa je v znanstvenem polju absolutna lestvica ali Kelvin izumil britanski matematik in fizik William Thomson Kelvin. Ustrezni Rank rank se uporablja predvsem v krajinah Page 1 of 4. Fizika - Osnovna dejstva o temperaturi in njenih lastnostih.

Rene Antoine de Reaumur ni odobril uporabe živega srebra v termometrih zaradi nizkega koeficienta razširitve živega srebra. Leta 1730 je predlagal uporabo alkohola tudi v termometrih. Leta 1731 je izumil vodno-alkoholni termometer. In ker je Reomur ugotovil, da se alkohol, ki ga je uporabil, zmešan v razmerju 5: 1 z vodo, širi v razmerju 1000: 1080, ko se temperatura spreminja od zamrzovanja do vrelišča vode, je predlagal lestvico od 0 do 80 °.

Kalorimeter: laboratorijske izkušnje

Fizika Izmerite vodni ekvivalent kalorimetra in izmerite specifično toploto snovi. Če bi ostala s prvotno idejo Andersa Tselisa o znanosti České, bi bila trenutna zunanja temperatura sto stopinj. In voda pod ničlo ne bo hladna, ampak bo kuhala.

Sredi stoletja, ko je prišlo od sto do nič, je bila temperatura nekega človeka nekako na ta petek - in to ni bilo brez skokov. Prvi termoskopi so se pojavili ob koncu stoletja in oblikovali so se številne znanosti. Najbolj znan je astronom Galileo Galilei, katerega različica se nanaša na obdobje temperaturne sonde. To je bil preprost instrument: steklena cev zaprta na eni strani zaliva.

Znanstveniki. Anders Celsius. Anders Celsius se je rodil 27. novembra 1701 na Švedskem. Njegova interesna področja: astronomija, splošna fizika, geofizika.

Poučeval je astronomijo na Univerzi Uppsala, kjer je tam ustanovil astronomski observatorij.

Celzija je najprej izmerila svetlost zvezd, vzpostavila razmerje med severnimi lučmi in vibracijami v magnetnem polju Zemlje.

Cev je bila vstavljena v vodo in, odvisno od temperature okolice, je voda padla ali se dvignila. Uporabili so prostor za vodo in vino. Vendar pa takšno kaznivo dejanje trpi zaradi izkrivljanja atmosferskega pritiska. Vendar so termoskopi zamudili eno samo lestvico, ki bi lahko prebrala, kako toplo ali hladno je bilo. Na neki točki je bilo petnajst različnih lestvic. Le dve lestvici cezija in Fahrenheita sta se raztresli.

Nemški fizik Daniel Gabriel Fahrenheit je zgradil prvi moderni termometer. Ista Fahrenheit v naslednjih petnajstih letih je prišla s standardno lestvico, kjer na stotine ni bilo navedeno vrelišče vode, ampak naravna telesna temperatura. Točke so bile 32 in 212 stopinj. Danes je njegova lestvica opremljena s termometri le v nekaterih delih sveta, v večini držav pa kaže temperature v stopinjah Celzija.

Sodeloval je v ekspanziji Laponske 1736-1737 za merjenje poldnevnika. Po vrnitvi iz polarnih regij je Celzij začel aktivno delati na organizaciji in izgradnji astronomskega observatorija v Uppsali in leta 1740 postal njegov direktor. Anders Celsius je umrl 25. marca 1744.

Po njem je poimenovan mineral Celsins - vrsta barijevega glinenca.

Termometri so naprave za merjenje temperature okolice ali določenih predmetov. Razdelimo jih lahko po načelu dela. Pri plinskih termometrih, pri temperaturnem in temperaturnem krčenju je plin, njegove spremembe se merijo. parametri, na primer, volumen. Termometri za paro uporabljajo odvisnost parnega tlaka od njegove temperature, ki se pogosto uporablja v avtomobilskih termostatih. Uporovni termometer temelji na odvisnosti električne upornosti od temperature prevodnika, kjer sta platina in termočleni temperaturni senzorji, ki temeljijo na Seebeckovem pojavu, tj. prisotnost elektromotorne sile zaradi temperaturnih sprememb na meji dveh različnih kovin. So zelo natančni in zanesljivi. Uporabljajo se v inženirstvu in znanosti. Magnetni termometri uporabljajo tesno povezavo med magnetno občutljivostjo nekaterih snovi in ​​njihovo temperaturo. So zelo uporabne na nekaterih področjih tehnologije, saj omogočajo tudi merjenje ničelnih absolutnih ničel Kelvinov.

  • Tekoči termometri - z uporabo termičnega raztezanja tekočine.
  • Tipični primeri so živosrebrni in alkoholni termometri.
V smislu uporabe so temperaturni senzorji nadalje razdeljeni na.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) - nemški fizik. Rojen 24. maja 1686 v Danzigu (zdaj Gdansk, Poljska). Študiral je fiziko v Nemčiji, na Nizozemskem in v Angliji. Skoraj vse življenje je živel na Nizozemskem, kjer se je ukvarjal s proizvodnjo natančnih meteoroloških instrumentov. Leta 1709 je izdelal alkohol, leta 1714 - živosrebrni termometer z novo metodo čiščenja živega srebra. Za živosrebrni termometer je Fahrenheit zgradil lestvico s tremi referenčnimi točkami: 0 ° je ustrezal temperaturi mešanice vode - ledu - amoniaka, 96 ° telesni temperaturi zdrave osebe in 32 ° za tališče ledu kot referenčno temperaturo. Vrelišče čiste vode po Fahrenheitovi lestvici je bilo 212 °. Fahrenheitova lestvica se uporablja v mnogih angleško govorečih državah, čeprav postopoma odstopa od lestvice Celzija. Poleg proizvodnje termometrov se je Fahrenheit ukvarjal z izboljšanjem barometrov in higrometrov. Raziskal je tudi odvisnost spremembe vrelišča tekočine od atmosferskega tlaka in vsebnosti soli v njem, odkril pojav prehladitve vode in sestavil tabele specifične teže teles. Fahrenheit je umrl v Haagu 16. septembra 1736.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) se je rodil 28. februarja 1683 v La Rochelleju, francoskem naravoslovecu, tujemu častnemu članu Petrogradske akademije znanosti (1737). Dela na področju regeneracije, fiziologije, biologije kolonij žuželk. Predlagal je temperaturno lestvico, poimenovano po njem. Izpopolnil je nekaj metod za pripravo jekla, eden izmed prvih poskusov je bil znanstveno utemeljiti nekatere postopke litja, napisal delo Umetnost preoblikovanja železa v jeklo. Prišel je do dragocenega zaključka, da se železo, jeklo, lito železo, razlikujejo po količini neke nečistote in z dodajanjem te zmesi železu, z cementiranjem ali spajanjem z železom, dobijo jeklo. Leta 1814 je K. Careten dokazal, da je ogljik nečistoča.

Reaumur je dal metodo izdelave motnega stekla.

Danes spomin povezuje njegovo ime samo z izumom dolgo uporabljene temperaturne lestvice. Pravzaprav je Rene Antoine Ferschant de Reaumure, ki je živel leta 1683-1757, predvsem v Parizu, pripadal tistim znanstvenikom, katerih univerzalnosti v našem času - času ozke specializacije - je težko predstavljati. Reaumur je bil hkrati tehnik, fizik in naturalist. Svojo slavo zunaj Francije je pridobil kot entomolog. V zadnjih letih svojega življenja je Reaumur prišel do ideje, da je treba iskati skrivnostno preobrazbeno moč na tistih mestih, kjer je njena manifestacija najbolj očitna - pri preoblikovanju hrane v telo, tj. s svojo asimilacijo.

William Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), škotski inženir in fizik, eden od ustvarjalcev tehnične termodinamike. Predlagal je teoretični cikel parnega stroja (Rankinov cikel), temperaturno lestvico (Rankinova lestvica), ničelna točka pa sovpada z ničelno termodinamično temperaturo, pri velikosti 1 ° R. (° R) pa 5/9 K (lestvica ni razširjena).

FIZIČNO POROČILO. \\ T

TEMPERATURNE LESTVICE, TERMOMETRI

IN NJIHOVI INVENTARJI

Temperaturne tehtnice. Obstaja več razvrščenih temperaturnih lestvic, pri čemer se zamrzovanje in vrelišča vode običajno upoštevajo kot referenčne točke. Zdaj je najpogostejša na svetu stopnja Celzija. Leta 1742 je švedski astronom Anders Celsius predlagal 100-stopinjsko termometrsko lestvico, v kateri je vrelišče vode pri normalnem atmosferskem tlaku vzeto za 0 stopinj, taljenje ledu pa pri 100 stopinj. Delitev lestvice je 1/100 te razlike. Ko so začeli uporabljati termometre, se je izkazalo, da je bolj primerno zamenjati 0 in 100 stopinj. Morda je pri tem sodeloval Carl Linney (poučeval je medicino in naravoslovje na isti univerzi v Uppsali, kjer je Celzija astronomija), ki je leta 1838 predlagal, da se temperatura taljenja ledu vzame pri 0 ° C, vendar se ni zdelo, da bi pomislila na drugo referenčno točko. Do danes se je stopnja Celzija nekoliko spremenila: pri 0 ° C se še vedno predvideva temperatura taljenja ledu pri normalnem tlaku, ki dejansko ni odvisna od tlaka. Toda vrelišče vode pri atmosferskem tlaku je zdaj 99,975 ° C, kar ne vpliva na merilno natančnost skoraj vseh termometrov, razen pri posebnih natančnih termometrih. Znane so tudi temperaturne lestvice Fahrenheita, Kelvina, Reaumurja in drugih.Temperaturna lestvica Fahrenheita (v drugi različici, sprejeti od leta 1714) ima tri fiksne točke: 0 ° ustreza temperaturi mešanice vode, ledu in amoniaka, 96 ° - telesne temperature zdrave osebe ( pod roko ali usti). Za referenčno temperaturo za preverjanje različnih termometrov je bila uporabljena vrednost 32 ° za tališče ledu. Fahrenheitna lestvica je razširjena v angleško govorečih državah, vendar je skoraj ne uporablja v znanstveni literaturi. Za pretvorbo temperature Celzija (С) v temperaturo Fahrenheita (temperatureF) obstaja formula =F = (9/5) +C + 32, za povratni prevod pa - formula C = (5/9) (F) 32). Obe lestvici, Fahrenheit in Celsius, sta zelo neprimerni pri izvajanju poskusov v pogojih, kjer temperatura pade pod ledišče vode in je izražena z negativnim številom. V takšnih primerih so bile uvedene absolutne temperaturne lestvice, ki temeljijo na ekstrapolaciji na tako imenovano absolutno ničlo - točko, kjer naj bi se molekularno gibanje ustavilo. Ena od njih se imenuje Rankinova lestvica, druga pa absolutna termodinamična lestvica; temperature se merijo v stopinjah Rankina ()Ra) in Kelvina (K). Obe lestvici se začneta pri absolutni ničelni temperaturi, ledišče pa ustreza 491,7 R in 273,16 K. Število stopinj in Kelvinov med zmrziščem in vreliščem vode na lestvici Celzija in absolutno termodinamično lestvico sta enaka in enaka 100; za Fahrenheitove in Rankinove lestvice je tudi ista, vendar je 180. Stopnje Celzija se pretvorijo v Kelvin z uporabo formule K = C + 273.16, stopinje Fahrenheita pa se pretvorijo v stopnje Rankin z uporabo formule =R = F + 459.7. V Evropi je bila Reaumurjeva lestvica, ki jo je leta 1730 uvedla Rene Antoine de Reaumure, že dolgo distribuirana. Ni zgrajen samovoljno, tako kot Fahrenheitova lestvica, ampak v skladu s toplotnim raztezanjem alkohola (v razmerju 1000: 1080). 1 stopnja Reaumurja je enaka 1/80 temperaturnega intervala med tališčem ledu (0 ° R) in vrele vode (80 ° R), tj. 1 ° R = 1,25 ° C, 1 ° C = 0,8 ° R. trenutno ni v uporabi.

Po uvedbi mednarodnega sistema enot (SI) sta priporočeni dve temperaturni lestvici. Prva lestvica je termodinamična, ki ni odvisna od lastnosti uporabljene snovi (delovnega medija) in je uvedena skozi Carnotov cikel. Enota temperature v tej temperaturni lestvici je en kelvin (1 K) - ena od osnovnih enot v sistemu SI. Ta enota je dobila ime po angleškem fiziku Williamu Thomsonu (Lord Kelvin), ki je razvil to lestvico in ohranil enoto merjenja temperature enako kot na temperaturnem merilu Celzija. Druga priporočena temperaturna lestvica je mednarodno praktična. Ta lestvica ima 11 referenčnih točk - temperature faznega prehoda številnih čistih snovi, vrednosti teh temperaturnih točk pa se nenehno izboljšujejo. Enota za merjenje temperature v mednarodnem praktičnem merilu je tudi 1 K.

Opazovanje dilatacij: tekočine in bimetali

Gallilova zasnova naprave z različno temperaturo sega v čas, ko se je zanašal na stiskanje zraka v posodi, da bi namestil stolpec vode, katerega višina kaže stopnjo hlajenja. Vendar je vpliv zračnega tlaka zelo velik in ta naprava ni bila veliko odkritje.

Stekleno cevko, ki je vsebovala tekočino, je zapečatila in opazovala premik tekočine med raztezanjem. Lestvica na cevi je prispevala k branju evolucije, vendar sistem ni imel natančnih enot. Sodelovanje med Romerjem in Danielom Gabrielom Fahrenheitom. Daniel Gabriel Fahrenheit je začel proizvajati termometre z alkoholom in živim srebrom, kar je idealno, ker se linearno odziva na temperaturne spremembe v širokem razponu, čeprav njegova strupenost omejuje njeno uporabo. zdaj nadomestite živo srebro. Tekoči termometer je široko porazdeljen, čeprav je pomembno nadzorovati globino bučke.

Trenutno je glavna referenčna točka tako termodinamične kot tudi mednarodne praktične temperaturne lestvice trojna točka vode. Ta točka ustreza strogo določenim vrednostim temperature in tlaka, pri katerih lahko voda hkrati obstaja v trdnih, tekočih in plinastih stanjih. Poleg tega, če stanje termodinamičnega sistema določajo samo vrednosti temperature in tlaka, je lahko trojna točka le ena. V sistemu SI se predpostavlja, da je temperatura trojne točke vode 273,16 K pri tlaku 609 Pa.

Uporaba termometričnega senzorja zagotavlja dober prenos toplote. Temelji na diferencialni ekspanziji dveh medsebojno povezanih kovinskih trakov. Spremembe temperature ustvarijo ovinek, ki aktivira termostat ali senzor, podobno kot naprave, ki so vgrajene v plinske rešetke.

Natančnost je majhna, plus ali minus 2 stopinj, vendar so ti senzorji ekonomični in imajo veliko uporab.





Na začetku 19. stoletja so elektriko navdušili številni raziskovalci, ki so hitro odkrili, da sta upornost in prevodnost kovin spremenljiva. Peltier je ugotovil, da je ta učinek termoelementa reverzibilen in se lahko uporablja za hlajenje.

Poleg postavitve referenčnih točk, ki jih določa temperaturni standard, je potrebno izbrati termodinamično lastnost telesa, ki je opisana s fizikalno količino, katere sprememba je znak spremembe temperature ali termometrične oznake. Ta lastnost mora biti razmeroma lahko ponovljiva, fizikalna količina pa se lahko enostavno izmeri. Merjenje določene fizikalne količine omogoča, da dobimo niz temperaturnih točk (in pripadajočih temperaturnih vrednosti), vmesnih glede na referenčne točke.

Istega leta je Humphry Davy pokazal, da je upornost kovine povezana s temperaturo. Ta detektor meri električno upornost dolžine platinske žice in je splošno velja za najbolj natančen instrument. 20. stoletje je zaznamoval tudi izum polprevodniških merilnih naprav za temperaturo. Natančno se odzivajo na spremembe temperature, vendar do nedavnega niso imele linearnosti.

Samuel Langley Zelo vroče in staljene kovine odvajajo toploto in vidno svetlobo. Nobili je lahko zaznal to sevano energijo s povezovanjem termoelementov v seriji s tvorbo termoelektrične celice. Bolometer je odkril Američan Samuel Langley, bolometer pa je ureditev dveh platinastih trakov, od katerih je eden črne barve, v skladu s strukturo Wheatstoneovega mostu. Infrardeče sevanje je povzročilo merljivo spremembo odpornosti.

Razmerje temperaturne lestvice Fahrenheita in Celzija

fahrenheitova lestvica Celzija

Vrelišče 212 ° 100 °

32 ° 0 ° zmrzišče

Temperatura absolutne ničle -459,67 ° -273,15 °

Pri pretvorbi iz Fahrenheita v Celzija odštejte 32 od prvotne številke in pomnožite s 5/9.

Pri pretvorbi iz Celzija v Fahrenheit se prvotna številka pomnoži z 9/5 in doda 32.

Termometri. Nemški Gabriel Daniel Fahrenheit je odločilno prispeval k razvoju oblikovanja termometrov. Leta 1709 je izumil alkoholni termometer, leta 1714 pa živosrebrni termometer. Podelil jim je enako obliko kot sedaj. Uspeh njegovih termometrov je treba iskati v novi metodi čiščenja živega srebra, ki ga je uvedel; Poleg tega je pred spajanjem kuhal tekočino v cevi.

Kopija je na voljo bralcem, ki želijo poglobiti svoje znanje v merskih enotah. Del fizike, ki preučuje toplotne pojave, tj. pojavov, pri katerih sta temperatura in toplota kritični. Temperatura Fizična velikost, ki izraža toplotno stanje sistema in opisuje njeno sposobnost za izmenjavo toplote z okoljem ali drugimi telesi. Ko sta dva sistema nameščena v toplotnem stiku, toplota teče iz sistema na višjo temperaturo od spodnje temperature, dokler ne doseže termičnega ravnovesja, kjer sta oba sistema pri isti temperaturi. Koncept temperature je povezan z zamislijo o relativni oceni, kako so telesa hladna ali vroča na dotik. Zato so izrazi temperatura in toplota povezani, vendar se nanašata na različne koncepte: temperatura je lastnost telesa, toplota je oblika energije, ki teče iz enega telesa v drugega, da zapolni temperaturno razliko. Posredne metode, ki temeljijo na učinkih ogrevanja ali hlajenja, se običajno uporabljajo za merjenje temperature, najpogosteje uporabljena metoda je merjenje dilatacij, merjenje živega srebra v steklenih kapilarah pa je merjenje živega srebra v stiku s telesom neznane temperature. Raztezek stolpca živega srebra je sorazmeren telesni temperaturi, če se toplota spusti na idealni plin v posodi s fiksno prostornino, se lahko povišanje temperature izračuna z merjenjem spremembe tlaka v posodi. Temperaturne tehtnice. Eno od prvih temperaturnih lestvic je preučil nemški fizik Gabriel Daniel Fahrenheit. Vendar pa je v znanstvenem polju absolutna lestvica ali Kelvin izumil britanski matematik in fizik William Thomson Kelvin. Ustrezni Rank rank se uporablja predvsem v krajinah Page 1 of 4. Fizika - Osnovna dejstva o temperaturi in njenih lastnostih.

Rene Antoine de Reaumur ni odobril uporabe živega srebra v termometrih zaradi nizkega koeficienta razširitve živega srebra. Leta 1730 je predlagal uporabo alkohola tudi v termometrih. Leta 1731 je izumil vodno-alkoholni termometer. In ker je Reomur ugotovil, da se alkohol, ki ga je uporabil, zmešan v razmerju 5: 1 z vodo, širi v razmerju 1000: 1080, ko se temperatura spreminja od zamrzovanja do vrelišča vode, je predlagal lestvico od 0 do 80 °.

Kalorimeter: laboratorijske izkušnje

Fizika Izmerite vodni ekvivalent kalorimetra in izmerite specifično toploto snovi. Če bi ostala s prvotno idejo Andersa Tselisa o znanosti České, bi bila trenutna zunanja temperatura sto stopinj. In voda pod ničlo ne bo hladna, ampak bo kuhala.

Sredi stoletja, ko je prišlo od sto do nič, je bila temperatura nekega človeka nekako na ta petek - in to ni bilo brez skokov. Prvi termoskopi so se pojavili ob koncu stoletja in oblikovali so se številne znanosti. Najbolj znan je astronom Galileo Galilei, katerega različica se nanaša na obdobje temperaturne sonde. To je bil preprost instrument: steklena cev zaprta na eni strani zaliva.

Znanstveniki. Anders Celsius. Anders Celsius se je rodil 27. novembra 1701 na Švedskem. Njegova interesna področja: astronomija, splošna fizika, geofizika.

Poučeval je astronomijo na Univerzi Uppsala, kjer je tam ustanovil astronomski observatorij.

Celzija je najprej izmerila svetlost zvezd, vzpostavila razmerje med severnimi lučmi in vibracijami v magnetnem polju Zemlje.

Sodeloval je v ekspanziji Laponske 1736-1737 za merjenje poldnevnika. Po vrnitvi iz polarnih regij je Celzij začel aktivno delati na organizaciji in izgradnji astronomskega observatorija v Uppsali in leta 1740 postal njegov direktor. Anders Celsius je umrl 25. marca 1744.

Po njem je poimenovan mineral Celsins - vrsta barijevega glinenca.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) - nemški fizik. Rojen 24. maja 1686 v Danzigu (zdaj Gdansk, Poljska). Študiral je fiziko v Nemčiji, na Nizozemskem in v Angliji. Skoraj vse življenje je živel na Nizozemskem, kjer se je ukvarjal s proizvodnjo natančnih meteoroloških instrumentov. Leta 1709 je izdelal alkohol, leta 1714 - živosrebrni termometer z novo metodo čiščenja živega srebra. Za živosrebrni termometer je Fahrenheit zgradil lestvico s tremi referenčnimi točkami: 0 ° je ustrezal temperaturi mešanice vode - ledu - amoniaka, 96 ° telesni temperaturi zdrave osebe in 32 ° za tališče ledu kot referenčno temperaturo. Vrelišče čiste vode po Fahrenheitovi lestvici je bilo 212 °. Fahrenheitova lestvica se uporablja v mnogih angleško govorečih državah, čeprav postopoma odstopa od lestvice Celzija. Poleg proizvodnje termometrov se je Fahrenheit ukvarjal z izboljšanjem barometrov in higrometrov. Raziskal je tudi odvisnost spremembe vrelišča tekočine od atmosferskega tlaka in vsebnosti soli v njem, odkril pojav prehladitve vode in sestavil tabele specifične teže teles. Fahrenheit je umrl v Haagu 16. septembra 1736.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) se je rodil 28. februarja 1683 v La Rochelleju, francoskem naravoslovecu, tujemu častnemu članu Petrogradske akademije znanosti (1737). Dela na področju regeneracije, fiziologije, biologije kolonij žuželk. Predlagal je temperaturno lestvico, poimenovano po njem. Izboljšal je nekatere metode za pripravo jekla, eden izmed prvih poskusov je bil znanstveno utemeljiti nekatere postopke litja, napisal delo Umetnost preoblikovanja železa v jeklo. Prišel je do dragocenega zaključka, da se železo, jeklo, lito železo, razlikujejo po količini neke nečistote in z dodajanjem te zmesi železu, z cementiranjem ali spajanjem z železom, dobijo jeklo. Leta 1814 je K. Careten dokazal, da je ogljik nečistoča.

Reaumur je dal metodo izdelave motnega stekla.

Danes spomin povezuje njegovo ime samo z izumom dolgo uporabljene temperaturne lestvice. Pravzaprav je Rene Antoine Ferschant de Reaumure, ki je živel leta 1683-1757, predvsem v Parizu, pripadal tistim znanstvenikom, katerih univerzalnosti v našem času - času ozke specializacije - je težko predstavljati. Reaumur je bil hkrati tehnik, fizik in naturalist. Svojo slavo zunaj Francije je pridobil kot entomolog. V zadnjih letih svojega življenja je Reaumur prišel do ideje, da je treba iskati skrivnostno preobrazbeno moč na tistih mestih, kjer je njena manifestacija najbolj očitna - pri preoblikovanju hrane v telo, tj. s svojo asimilacijo.

William Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), škotski inženir in fizik, eden od ustvarjalcev tehnične termodinamike. Predlagal je teoretični cikel parnega stroja (Rankinov cikel), temperaturno lestvico (Rankinova lestvica), ničelna točka pa sovpada z ničelno termodinamično temperaturo, pri velikosti 1 ° R. (° R) pa 5/9 K (lestvica ni razširjena).

      © 2018 asm59.ru
  Nosečnost in porod. Dom in družina. Prosti čas in rekreacija