Termometrning tarixi. Hisobot: harorat o'lchovlari va termometrlari

MUNDARIJA:    FIKRLARGA HAQIDA MA'LUMOT: TEMPERATUVARLAR, TERMOMETRLAR VA ULARNING INVENTORLARI Temperaturani tarozi. Bir necha darajali harorat o'lchovlari mavjud va odatda muzlash nuqtalari va qaynoq suv nuqtalari odatda mos yozuvlar nuqtalari sifatida olinadi. Keling, dunyodagi eng keng tarqalgan bo'lib Celsius o'lchovidir. Shvetsiyalik astronom Anders Selsi 1742 yilda 100 daraja termometr o'lchamini taklif qildi, unda atmosfera bosimining normal darajasi atmosfera bosimining 0 daraja qaynab turgan nuqtasi va muzning erishi 100 darajaga teng.

Scale Reumura, bugungi kunda deyarli tark etilgan. Thermometer belgilari, masalan, qaynoq nuqtasi yoki suvni muzlatish kabi o'lchovlarni o'lchash uchun, Uilyam Tomson mutlaq harorat tushunchasini taklif qildi. Bu mutlaq nol, biz hozir juda yaxshi biladigan virtual chegaradir.

Mutlaqo nolga kelsak, bu moddani tashkil etuvchi zarralar to'la-to'kis holatda bo'ladi. Bu holda, havoga ta'sir qiluvchi nam barmoqning usuli uning izdoshlarini saqlaydi. Issiqlik va sovuqlik hissi insoniy tajribaning ajralmas qismiga aylangan bo'lsa-da, ko'plab ilmiy aqllar aniq haroratni o'lchash bilan shug'ullanadi va qadimgi yunonlar yoki xitoylar haroratni o'lchash vositasiga ega bo'ladimi, yo'qmi, ammo bu, Uyg'onish davrida issiqlik sezgichlarining tarixi yoziladi.

JISMONIY HISOBOT

TEMPERATUR MUHRLAR, TERMOMETERLAR

VA ULARNING INVENTORLARI

Harorat o'lchovlari. Bir necha darajali harorat o'lchovlari mavjud va odatda muzlash nuqtalari va qaynoq suv nuqtalari odatda mos yozuvlar nuqtalari sifatida olinadi. Keling, dunyodagi eng keng tarqalgan bo'lib Celsius o'lchovidir. Shvetsiyalik astronom Anders Selsi 1742 yilda 100 daraja termometr o'lchamini taklif qildi, unda atmosfera bosimining normal darajasi atmosfera bosimining 0 daraja qaynab turgan nuqtasi va muzning erishi 100 darajaga teng. Olchamlarning taqsimoti bu farqning 1/100 qismidir. Termometrlardan foydalanishni boshlaganlarida, 0 va 100 gradusni almashtirish qulayroq edi. Ehtimol, Karl Linni (1830-yilda Selsi astronomi bo'lgan o'sha Uppsala universiteti tibbiyot va tabiatshunoslik fanini o'qitgan), muzliklarning erish temperaturasini 0 haroratda olishni taklif qilgan bo'lsa-da, lekin ikkinchi mos yozuvlar nuqtasini o'ylamagan ko'rinardi. Bugungi kunga kelib Celsius shkalasi biroz o'zgardi: normal bosim ostida eritib turadigan muzning temperaturasi bosimga juda bog'liq emas, hali 0 ° C da bo'lishi taxmin qilinmoqda. Ammo atmosfera bosimida suvning tiklanish nuqtasi endi 99,975 ° S ga teng, bu esa har qanday termometrlarning o'lchovlarini aniq o'lchashga ta'sir qilmaydi. Fahrenhayt, Kelvin, Reaumur va boshqalarning harorat o'lchovlari Fahrenhaytning (1714 yildan boshlab qabul qilingan ikkinchi variantda) harorat o'lchovlari uchta sobit nuqtaga ega: 0 ° suv, muz va ammiak aralashmasi harorati, 96 ° - sog'lom insonning tananing harorati qo'l yoki og'iz ostida). Har xil termometrlarni tekshirish uchun mos yozuvlar harorati sifatida muzning erishi nuqtasi uchun 32 ° qiymatiga tenglashtirildi. Fahrenheit o'lchovi ingliz tilida so'zlashadigan mamlakatlarda keng tarqalgan, ammo u ilmiy adabiyotlarda deyarli qo'llanilmaydi. Celsius harorati (C) Fahrenheit haroratiga (temperaturaF) aylantirilishi uchun, formulalar F = (9/5) C + 32 va teskari tarjima uchun - C = (5/9) formula (F 32). Har ikkala tarozi, Fahrenheit va Selsius, harorat sovuq suvning ostidan tushadigan va salbiy son bilan ifodalanadigan sharoitda eksperimentlarni o'tkazishda juda noqulaydir. Bunday holatlarda mutlaq nolga - molekulyar harakatni to'xtatish nuqtasi ekstrapolyatsiyaga asoslangan mutlaq harorat o'lchovlari kiritildi. Ularning biri Rankine shkalasi, ikkinchisi mutlaq termodinamik shkalasi; harorat Rankin ( Ra) va Kelvin (K) darajalarida o'lchanadi. Har ikkala tarozi mutlaq nol haroratda boshlanadi va suvning muzlash nuqtasi 491.7 R va 273.16 K ga teng. Selsiy shkalasi bo'yicha muzlash nuqtasi va qaynoq nuqtasi bilan mutlaq termodinamik shkalasi o'rtasidagi daraja va kelvinlar soni bir xil va 100 ga teng; Fahrenheit va Rankin tarozilariga nisbatan esa 180 darajani tashkil etadi. Celsius Degrees Celsius K = C + 273.16 formulasidan foydalanib kelvinga aylanadi va Fahrenheit graduslari formuladan foydalanib, Rankin darajasiga o'zgaradi: R = F + 459.7. Evropada Rene Antoine de Reaumure tomonidan 1730 yilda ochilgan Reaumur shkalasi uzoq vaqt davomida tarqatildi. Fahrenheit ko'lami kabi, o'zboshimchalik bilan qurilgan emas, balki alkogolning issiqlik kengayishiga (1000: 1080 nisbatida) muvofiq. 1 daraja Reaumur muzining muzlash nuqtalari (0 ° R) va qaynoq suv (80 ° R) o'rtasida, ya'ni 1 ° R = 1.25 ° S, 1 ° C = 0.8 ° R harorat oralig'idagi 1/80 hozircha ishlatilmayapti.

Nima uchun o'lchovlarni olish kerak?

Issiqlik tananing yoki materialning energiya o'lchovidir, energiya qanchalik yuqori bo'lsa, issiqlik ko'proq bo'ladi. Biroq, massa va uzunlikning jismoniy xususiyatlaridan farqli o'laroq, o'lchash qiyin. Eng bilvosita usullar ob'ektga issiqlik ta'sirini kuzatish va haroratni hosil qilishga asoslangan edi.

Shu bilan birga, Ole Römer ikkita sobit nuqtani aniqladi, so'ngra bu ikki nuqta orasidagi interpolatsiya tanlangan nuqtalarni Hookning muzlash nuqtasi va qaynoq suv nuqtasi edi. Bu jumboq gaz qonunlari ustida ishlagan olimlar, jumladan, Gay-Lussac tomonidan hal qilindi.

Xalqaro birliklar tizimidan (SI) kiritilgandan so'ng, ikkita harorat o'lchovi foydalanish uchun tavsiya etiladi. Birinchi o'lchov termodinamikdir, u ishlatilgan modda (ishchi muhit) xususiyatlariga bog'liq emas va Carnot aylanish jarayonida qo'llaniladi. Bu harorat o'lchovidagi harorat birligi kelvin (1 K) - SI tizimidagi asosiy birliklardan biri. Ushbu qitish Angliyalik fizik Uilyam Tomson (Lord Kelvin) nomi bilan ataladi, u bu o'lchovni ishlab chiqdi va harorat o'lchov birligini Celsius harorat o'lchovidagi kabi saqladi. Ikkinchi tavsiya etilgan harorat o'lchovi xalqaro amaliy hisoblanadi. Ushbu o'lchov 11 ta mos yozuvlar nuqtasiga ega - bir qator sof moddalarning fazaviy o'tish harorati va bu harorat nuqtalarining qadriyatlari doimiy ravishda tozalanadi. Xalqaro amaliy o'lchovdagi haroratni o'lchash birligi ham 1 K.

Dilatatsiya kuzatuvi: suyuqliklar va bimetallar

Gallilning turli xil haroratga ega qurilmasi dizayni, u balandligi sovutish darajasini ko'rsatuvchi suv ustunini o'rnatish uchun kemada koparish havosiga tayangan paytga to'g'ri keladi. Biroq, havo bosimining ta'siri juda katta va bu qurilma katta kashfiyot emas edi.

U suyuqlikni o'z ichiga olgan shisha naychani muhrlab qo'ydi va uning kengayishi paytida suyuqlikni almashtirishni kuzatdi. Tubadagi o'lchov evolyutsiya o'qishiga hissa qo'shdi, ammo tizimda aniq birliklar yo'q edi. Romer va Daniel Gabriel Fahrenheit o'rtasidagi hamkorlik. Doniyor Gabriel Fahrenheit spirtli va simob bilan termometrlarni ishlab chiqara boshladi, chunki uning toksikligi cheklovlarni qo'llashni cheklab qo'yishi bilan keng miqyosda harorat o'zgarishiga lineer ravishda javob beradi. endi simob o'rnini bosadi. Suyuq termometr keng tarqalgan, lekin shishaning chuqurligini nazorat qilish muhim ahamiyatga ega.

Hozirgi vaqtda ham termodinamik miqyosda, ham xalqaro amaliy harorat o'lchovining asosiy yo'nalishi suvning uchta nuqtasi. Bu nuqta qattiq, suyuq va gaz holatlarida bir vaqtning o'zida mavjud bo'lgan harorat va bosimning qat'iy belgilangan qiymatlariga mos keladi. Bundan tashqari, agar termodinamik tizimning holati faqat harorat va bosim qiymatlari bilan aniqlansa, uch nuqta bitta bo'lishi mumkin. SI tizimida uch tomonlama suv harorati 279,16 K, 609 Pa bosim ostida qabul qilinadi.

Termometrik sensor yordamida yaxshi issiqlik uzatish ta'minlanadi. Ikkita bir-biriga bog'langan metall chiziqlarni differentsial kengayishiga asoslanadi. Harorat o'zgarishi gaz panjara o'rnatilgan asboblarga o'xshab, termostatni yoki sensorni faollashtiradigan bentni hosil qiladi.

Aniqlik past, ortiqcha yoki minus 2 daraja, lekin bu sezgirlar iqtisodiy va juda ko'p foydalanadi.





XIX asrning boshlarida elektr energiyasi ko'plab tadqiqotchilar tomonidan hayratga soldi. Ular metalllarning qarshiligi va o'tkazuvchanligi o'zgaruvchan ekanini tezda aniqladilar. Peltier bu termokupl ta'sirining teskari ekanligini va sovutish uchun foydalanish mumkinligini aniqladi.

Harorat normasi bilan belgilangan mos yozuvlar nuqtalarini o'rnatishdan tashqari, tananing termodinamik xususiyatini tanlash kerak, bu o'zgarish harorat o'zgarishining belgisi yoki termometrik belgisi bo'lgan jismoniy miqdor bilan tavsiflanadi. Bu xususiyat juda oson qayta ishlab chiqilishi kerak va jismoniy miqdor - osonlik bilan o'lchanadi. Belgilangan jismoniy miqdorni o'lchash mos yozuvlar nuqtalari bo'yicha oraliq bo'lgan harorat nuqtalari to'plamini (va tegishli harorat qiymatlarini) olish imkonini beradi.

Xuddi shu yili Humphry Davy metallning qarshiligi harorat bilan bog'liqligini ko'rsatdi. Ushbu detektor platinali simning uzunligi elektr qarshiligini o'lchaydi va eng aniq asbob sifatida keng tarqalgan hisoblanadi. XX asr ham yarim o'tkazgich haroratini o'lchash asboblarini ixtiro qildi. Ular harorat o'zgarishiga aniq javob berishadi, ammo yaqin vaqtgacha linearlik yo'q.

Samuel Langley Juda issiq va eritilgan metallar issiqlikni va ko'rinadigan yorug'likni yo'qotadi. Nobili termoelektr hujayra shakllanishi bilan termojuftlarni bir-biriga bog'lab, bu radiatsiya quvvatini aniqlashga muvaffaq bo'ldi. Bolometrni amerika Samuel Langli kashf etgan, bolometr ikki platina bantining tashkil etilishi bo'lib, ulardan biri qora bo'lib, Wheatstone ko'prigining tuzilishiga muvofiq. Infraqizil radiatsiya qarshilikning sezilarli o'zgarishiga olib keldi.

Fahrenhayt va Selsiyning harorat o'lchovining nisbati

fahrenheit miqyosi Celsius skalasi

Qaynash nuqtasi 212 ° 100 °

32 ° 0 ° muzqaymoq nuqtasi

Mutlaq zinaning harorati -459,67 ° -273,15 °

Fahrenhaytdan Selsiyga aylantirilganda dastlabki raqamdan 32 raqamni chiqarib, 5/9 soniga ko'paytiring.

Celsiusdan Fahrenheitga aylantirilganda dastlabki raqam 9/5 bilan ko'paytirilib, 32 ni qo'shib qo'ydi.

Aksincha, 1940-yillarda yaratilgan foton detektorlari faqat cheklangan to'lqin uzunligi bilan infraqizil nurlanishga javob beradi. Qo'rg'oshin sulfid detektorlari 3 mikrongacha bo'lgan to'lqin uzunligiga sezgir. Lord Kelvin Fahrenheit termometrlarni ishlab chiqishda haroratni o'lchash kerakligini sezdi.

Bir yarim asr o'tgach, Anders Selsi 0 dan 100 tagacha bo'lgan o'lchovni taklif etdi. Razvedka nuqtasining o'lchovning bir uchida afzalliklarini qayd etgan Uilyam Tomson, keyinchalik Lord Kevin sifatida tanilgan, Nelson abs ni Selsi tizimining boshlang'ich nuqtasi sifatida taklif qildi. Kelvin shkalasi ilmiy sohada shunday qo'llanilgan.

Termometrlar. Germaniyalik Gabriel Daniel Fahrenheit termometrlarning dizaynini ishlab chiqishda hal qiluvchi rolni o'ynadi. 1709 yilda u spirtli termometrni, 1714 yilda esa simob termometrini kashf etdi. Ularga hozir ham xuddi shunday shaklni berdi. Uning termometrlarining muvaffaqiyati unga kiritilgan simobni tozalashning yangi usulida izlash kerak; Bundan tashqari, lehimleme oldin, u suyuqlik kolba ichida qaynatdi.

Olingan o'lchov birligida o'z bilimlarini chuqurlashtirishni istagan o'quvchilar uchun nusxa mavjud. Termal hodisalarni o'rganuvchi fizikaning bir qismi, ya'ni. harorat va issiqlik juda muhim bo'lgan hodisalar. Harorat Tizimning termal holatini ifodalovchi jismoniy o'lcham va atrofni yoki boshqa jismlarni issiqlik bilan almashtirish qobiliyatini tasvirlaydi. Ikkala tizim termal kontaktga joylashtirilganida, issiqlik tizimdan issiqlik muvozanatiga etib borilgunga qadar quyida ko'rsatilgan haroratdan yuqori haroratga oqib chiqadi, bu erda ikkita tizim bir xil haroratda bo'ladi. Harorat tushunchasi tananing qanday qilib sovuq yoki tebranishi qanchalik sovuq ekanini baholashga bog'liq. Shuning uchun harorat va issiqlik shartlari o'zaro bog'liq, ammo turli xil tushunchalarga ishora qiladi: harorat tananing o'ziga xos xususiyatidir. Issiqlik harorat farqi to'ldirish uchun bir tanadan ikkinchisiga oqib chiqadigan energiya shaklidir. Issiqlik yoki sovutish ta'siriga asoslangan bevosita usullar issiqlik o'lchovlarini olish uchun keng tarqalgan bo'lib qo'llaniladi, eng keng tarqalgan usul - dilatatsiya o'lchovidir.Serik simmetriya termometrlari noma'lum harorat tanasi bilan aloqa qilganda shisha kapillyarga joylashtirilgan simobning miqdoriy o'zgarishini o'lchaydi. Agar simob kolonasining kengayishi tana haroratiga mutanosib bo'ladi, agar issiqlik qattiq hajmli idishda mavjud bo'lgan ideal gazga tushib ketsa, haroratning ko'tarilishi idishda bosim o'zgarishini o'lchash yo'li bilan hisoblab chiqilishi mumkin. Harorat o'lchovlari. Birinchi harorat o'lchovlaridan biri nemis fizikasi Gabriel Daniel Fahrenheit tomonidan o'rganildi. Biroq, ilmiy sohada absolyut miqyosda yoki Kelvin ingliz matematikasi va fizigi Uilyam Tomson Kelvin tomonidan ixtiro qilinadi. Tegishli martabali daraja, asosan, landshaftlarda qo'llaniladi. Page 1 of 4. Fizika - harorat va uning xususiyatlari haqida asosiy ma'lumotlar.

Rene Antoine de Reaumur simobning kengayishi koeffitsienti tufayli termometrlarda simob foydalanishni ma'qullamadi. 1730 yilda spirtli ichimliklarni termometrlarda ishlatishni taklif qildi. 1731 yilda u suv-spirtli termometrni ixtiro qildi. Reomur, suv bilan qaynaydigan suvga qaytsa, harorat 0 dan 80 ° gachani taklif qilgani sababli, suv bilan 5: 1 nisbatida aralashtirilgan Reomur spirtning 1000: 1080 nisbatida kengayganligini aniqladi.

Kalorometr: laboratoriya tajribasi

Fizika Kalorimetrga suvning ekvivalentini o'lchanadi va moddaning o'ziga xos issiqligini o'lchaydi. Agar Anders Tselisning České ilmiga oid asl g'oyasi bilan qolgan bo'lsa, hozirgi tashqi havo harorati yuz daraja bo'lgandi. Va noldan past bo'lgan suv sovuq emas, balki pishiradi.

Asr o'rtalarida, u yuzdan to nolga etganida, insonning harorati bir juma kuni edi - va bu atlamasiz edi. Dastlabki termoskoplar asrning oxirida paydo bo'lgan va bir qator ilmlar ularning dizayniga qo'shilgan. Ulardan eng mashhuri astronom Galiley Galiley bo'lib, uning versiyasi haroratni tekshirish davriga taalluqlidir. Bu oddiy qurilma edi: shisha trubaning qopqog'ining bir tomoni yopiq edi.

Olimlar. Anders Selsi. Anders Selsi 1701 yil 27 noyabrda Shvetsiyada tug'ilgan. Uning qiziqishlari: astronomiya, umumiy fizika, geofizika.

Uppsala universitetida astronomiyani o'rgatgan, u yerda astronomik observatoriya tashkil qilgan.

Selsiy yulduzlarning yorqinligini birinchi marta o'lchadi, shimoliy chiroqlar va Yer magnit maydonidagi tebranishlar o'rtasidagi aloqani o'rnatdi.

Quvurlar suvga tushirildi va atrof-muhit haroratiga qarab suv tushdi yoki ko'tarildi. Suv uchun joy ham, sharob ham ishlatilgan. Biroq, bunday jinoyat atmosfera bosimining buzilishi bilan bog'liq. Biroq, termoskoplar qanday qilib iliq yoki sovuq ekanligini o'qiydigan bir o'lchovni o'tkazib yubormadilar. Bir paytlar o'n besh xil tarozi bor edi. Sezyum va Fahrenheit shkalasidan faqat ikkitasi tarqab ketishdi.

Nemis fizikasi Daniel Gabriel Fahrenheit birinchi zamonaviy termometrni qurdirdi. Keyingi o'n besh yil davomida xuddi shu Fahrenhayt standart o'lchov bilan keldi, bu erda yuzlar suvning tiklanish nuqtasini ko'rsatmadi, lekin tabiiy tana harorati. Oyoq poyabzali 32 va 212 daraja edi. Bugungi kunda uning miqyosi dunyoning bir necha qismida termometrlar bilan jihozlangan, ko'p mamlakatlarda esa u Selsiy darajasida haroratni ko'rsatmoqda.

Meridianni o'lchash uchun 1736-1737 yillarda Lapland ekspeditsiyasida ishtirok etdi. Kutup hududlardan qaytib kelganida Santyus Uppsala shahrida astronomik observatoriya tashkil etish va qurish bo'yicha faol ish boshladi va 1740 yilda uning direktori bo'ldi. Anders Selsi 1744 yil 25 martda vafot etdi.

Celsin nomidagi mineralga bariy feldspatining bir turi kiradi.

Termometrlar atrof-muhit haroratini yoki o'ziga xos narsalarni o'lchash uchun asboblardir. Ular ish prinsipiga ko'ra bo'linishi mumkin. Gaz termometrlarida harorat va harorat siqilishi gazdir, uning o'zgarishlari aniqlanadi. Parametrlar, masalan, tovush. Bug 'termometrlari bug' bosimining temperaturga bog'liqligini tez-tez ishlatib turadi, bular odatda avtomobil termostatlarida ishlatiladi. Qarshilik termometrlari elektr qarshiligining Supero'tkazuvchilar haroratiga bog'liqligiga asoslangan, bu erda platina va termokupllar Seebeck fenomeniga asoslangan issiqlik sensorlardir, ya'ni. Ikkita turli metallar chegarasida harorat o'zgarishi sababli elektromotor kuchning mavjudligi. Ular juda aniq va ishonchli. Ular muhandislik va fanlarda qo'llaniladi. Magnit termometriyalar ma'lum moddalarning magnit sezuvchanligi va ularning harorati o'rtasida yaqin aloqalar mavjud. Texnologiyaning ayrim sohalarida juda foydali, chunki ular mutlaq Kelvin nollarini o'lchashga imkon beradi.

  • Suyuq termometrlar - suyuqlikning termal kengayishi fenomenini qo'llash.
  • Odatda namunalar simob va spirtli termometrlardir.
Foydalanish nuqtai nazaridan, harorat sensori bundan keyin bo'linadi.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) - nemis fizikasi. Darsikda (hozirgi Gdansk, Polsha) 1686 yil 24 mayda tug'ilgan. U Germaniyada, Gollandiyada va Angliyada fizika o'qidi. Hayotining deyarli hammasini Gollandiyada yashagan, u erda meteorologik jihatdan aniq asboblarni ishlab chiqardi. 1709 yilda spirtli ichimliklar, 1714 yilda simobni tozalashning yangi usuli yordamida simob termometrini ishlab chiqardi. Bir simob termometr uchun Fahrenheit uch mos yozuvlar nuqtasi bilan o'lchab qurilgan: 0 ° suv - muz - ammiak harorati, sog'lom odamning tananing haroratiga 96 °, muzlikning erish nuqtasi esa 32 daraja mos yozuvlar harorati sifatida qabul qilingan. Fahrenheit shkalasi bo'yicha toza suvning qaynash nuqtasi 212 ° edi. Fahrenheit o'lchovi ingliz tilida so'zlashadigan ko'plab mamlakatlarda qo'llaniladi, lekin u asta-sekin Celsius ko'lamiga yo'l beradi. Termometrlarni ishlab chiqarishdan tashqari, Fahrenheit barometr va gidrometrlarni yaxshilash bilan shug'ullanadi. Shuningdek, u suyuqlikning qaynoq nuqtasida atmosfera bosimiga va tuz tarkibiga bog'liq bo'lgan o'zgarishlarga bog'liqligini tekshirib chiqdi, suvning supero'tkazilish hodisasini topdi va jismlarning aniq tortishish jadvallarini tuzdi. Fahrenhayt 1736 yil 16 sentyabrda Gaaga shahrida vafot etdi.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) 1683 yil 28 fevralda Sankt-Peterburg Fanlar Akademiyasining frantsiyalik tabiatshunos, xorijiy faxriy a'zosi, La Rochelle shahrida tug'ilgan (1737). Hasharotlarning koloniyalarini qayta tiklash, fiziologiya, biologiya bo'yicha ishlar. U o'zining ismini bergan harorat o'lchovini taklif qildi. U temir preparatlarini tayyorlashning ba'zi usullarini takomillashtirdi, dastlabki urinishlaridan biri to'qimalarni qazib olish jarayonlarini ilmiy jihatdan isbotlash, temirni temirga aylantirish san'ati ishini yozdi. U qimmatbaho xulosaga keldi, temir, po'lat, quyma temir, ba'zi bir nopoklik miqdorida farq qiladi va bu aralashmani temirga, temir bilan Reomur bilan po'latdan temir bilan tsementlash yoki aralashtirish orqali qo'shib qo'ydi. 1814 yilda K. Careten u uglerod nopok ekanligini isbotladi.

Reaumur sovuq shisha ishlab chiqarish usulini berdi.

Bugungi kunda, xotira faqat uzoq vaqt ishlatiladigan harorat o'lchovi ixtirosi bilan bog'lanadi. Darhaqiqat, 1683-1757 yillarda, asosan Parijda yashagan Rene Antoine Ferschant de Reaumure, bizning zamonamizdagi umuminsoniylik - tor mutaxassislik davri - tasavvur qilish qiyin bo'lgan olimlarga tegishli edi. Reaumur bir vaqtning o'zida texnik, fizik va tabiatshunos edi. U entomolog sifatida Fransiyaning tashqarisida katta shuhrat qozongan. Uning hayotining oxirgi yillarida Reaumur sirli o'zgaruvchan kuchni izlashni tananing oshkoraligi aniq bo'lgan joylarda amalga oshirish kerak, degan fikrga keldi. uning assimilyatsiyasi bilan.

Uilyam Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), texnik muhandis va fizik, texnik termodinamika yaratuvchilardan biri. U nazariy bug 'vosita aylanishini (Rankin tsikli), harorat o'lchovi (Rankin shkalasi) ni taklif qildi, uning nollari nol issiqlikning temperaturasiga to'g'ri keladi va 1 darajagacha R. (° R) da 5/9 K (kenglik keng tarqalgan emas).

JISMONIY HISOBOT

TEMPERATUR MUHRLAR, TERMOMETERLAR

VA ULARNING INVENTORLARI

Harorat o'lchovlari. Bir necha darajali harorat o'lchovlari mavjud va odatda muzlash nuqtalari va qaynoq suv nuqtalari odatda mos yozuvlar nuqtalari sifatida olinadi. Keling, dunyodagi eng keng tarqalgan bo'lib Celsius o'lchovidir. Shvetsiyalik astronom Anders Selsi 1742 yilda 100 daraja termometr o'lchamini taklif qildi, unda atmosfera bosimining normal darajasi atmosfera bosimining 0 daraja qaynab turgan nuqtasi va muzning erishi 100 darajaga teng. Olchamlarning taqsimoti bu farqning 1/100 qismidir. Termometrlardan foydalanishni boshlaganlarida, 0 va 100 gradusni almashtirish qulayroq edi. Ehtimol, Karl Linni (1830-yilda Selsi astronomi bo'lgan o'sha Uppsala universiteti tibbiyot va tabiatshunoslik fanini o'qitgan), muzliklarning erish temperaturasini 0 haroratda olishni taklif qilgan bo'lsa-da, lekin ikkinchi mos yozuvlar nuqtasini o'ylamagan ko'rinardi. Bugungi kunga kelib Celsius shkalasi biroz o'zgardi: normal bosim ostida eritib turadigan muzning temperaturasi bosimga juda bog'liq emas, hali 0 ° C da bo'lishi taxmin qilinmoqda. Ammo atmosfera bosimida suvning tiklanish nuqtasi endi 99,975 ° S ga teng, bu esa har qanday termometrlarning o'lchovlarini aniq o'lchashga ta'sir qilmaydi. Fahrenhayt, Kelvin, Reaumur va boshqalarning harorat o'lchovlari Fahrenhaytning (1714 yildan boshlab qabul qilingan ikkinchi variantda) harorat o'lchovlari uchta sobit nuqtaga ega: 0 ° suv, muz va ammiak aralashmasi harorati, 96 ° - sog'lom insonning tananing harorati qo'l yoki og'iz ostida). Har xil termometrlarni tekshirish uchun mos yozuvlar harorati sifatida muzning erishi nuqtasi uchun 32 ° qiymatiga tenglashtirildi. Fahrenheit o'lchovi ingliz tilida so'zlashadigan mamlakatlarda keng tarqalgan, ammo u ilmiy adabiyotlarda deyarli qo'llanilmaydi. Celsius harorati (C) Fahrenheit haroratiga (temperaturaF) aylantirilishi uchun, formulalar F = (9/5) C + 32 va teskari tarjima uchun - C = (5/9) formula (F 32). Har ikkala tarozi, Fahrenheit va Selsius, harorat sovuq suvning ostidan tushadigan va salbiy son bilan ifodalanadigan sharoitda eksperimentlarni o'tkazishda juda noqulaydir. Bunday holatlarda mutlaq nolga - molekulyar harakatni to'xtatish nuqtasi ekstrapolyatsiyaga asoslangan mutlaq harorat o'lchovlari kiritildi. Ularning biri Rankine shkalasi, ikkinchisi mutlaq termodinamik shkalasi; harorat Rankin ( Ra) va Kelvin (K) darajalarida o'lchanadi. Har ikkala tarozi mutlaq nol haroratda boshlanadi va suvning muzlash nuqtasi 491.7 R va 273.16 K ga teng. Selsiy shkalasi bo'yicha muzlash nuqtasi va qaynoq nuqtasi bilan mutlaq termodinamik shkalasi o'rtasidagi daraja va kelvinlar soni bir xil va 100 ga teng; Fahrenheit va Rankin tarozilariga nisbatan esa 180 darajani tashkil etadi. Celsius Degrees Celsius K = C + 273.16 formulasidan foydalanib kelvinga aylanadi va Fahrenheit graduslari formuladan foydalanib, Rankin darajasiga o'zgaradi: R = F + 459.7. Evropada Rene Antoine de Reaumure tomonidan 1730 yilda ochilgan Reaumur shkalasi uzoq vaqt davomida tarqatildi. Fahrenheit ko'lami kabi, o'zboshimchalik bilan qurilgan emas, balki alkogolning issiqlik kengayishiga (1000: 1080 nisbatida) muvofiq. 1 daraja Reaumur muzining muzlash nuqtalari (0 ° R) va qaynoq suv (80 ° R) o'rtasida, ya'ni 1 ° R = 1.25 ° S, 1 ° C = 0.8 ° R harorat oralig'idagi 1/80 hozircha ishlatilmayapti.

Xalqaro birliklar tizimidan (SI) kiritilgandan so'ng, ikkita harorat o'lchovi foydalanish uchun tavsiya etiladi. Birinchi o'lchov termodinamikdir, u ishlatilgan modda (ishchi muhit) xususiyatlariga bog'liq emas va Carnot aylanish jarayonida qo'llaniladi. Bu harorat o'lchovidagi harorat birligi kelvin (1 K) - SI tizimidagi asosiy birliklardan biri. Ushbu qitish Angliyalik fizik Uilyam Tomson (Lord Kelvin) nomi bilan ataladi, u bu o'lchovni ishlab chiqdi va harorat o'lchov birligini Celsius harorat o'lchovidagi kabi saqladi. Ikkinchi tavsiya etilgan harorat o'lchovi xalqaro amaliy hisoblanadi. Ushbu o'lchov 11 ta mos yozuvlar nuqtasiga ega - bir qator sof moddalarning fazaviy o'tish harorati va bu harorat nuqtalarining qadriyatlari doimiy ravishda tozalanadi. Xalqaro amaliy o'lchovdagi haroratni o'lchash birligi ham 1 K.

Dilatatsiya kuzatuvi: suyuqliklar va bimetallar

Gallilning turli xil haroratga ega qurilmasi dizayni, u balandligi sovutish darajasini ko'rsatuvchi suv ustunini o'rnatish uchun kemada koparish havosiga tayangan paytga to'g'ri keladi. Biroq, havo bosimining ta'siri juda katta va bu qurilma katta kashfiyot emas edi.

U suyuqlikni o'z ichiga olgan shisha naychani muhrlab qo'ydi va uning kengayishi paytida suyuqlikni almashtirishni kuzatdi. Tubadagi o'lchov evolyutsiya o'qishiga hissa qo'shdi, ammo tizimda aniq birliklar yo'q edi. Romer va Daniel Gabriel Fahrenheit o'rtasidagi hamkorlik. Doniyor Gabriel Fahrenheit spirtli va simob bilan termometrlarni ishlab chiqara boshladi, chunki uning toksikligi cheklovlarni qo'llashni cheklab qo'yishi bilan keng miqyosda harorat o'zgarishiga lineer ravishda javob beradi. endi simob o'rnini bosadi. Suyuq termometr keng tarqalgan, lekin shishaning chuqurligini nazorat qilish muhim ahamiyatga ega.

Hozirgi vaqtda ham termodinamik miqyosda, ham xalqaro amaliy harorat o'lchovining asosiy yo'nalishi suvning uchta nuqtasi. Bu nuqta qattiq, suyuq va gaz holatlarida bir vaqtning o'zida mavjud bo'lgan harorat va bosimning qat'iy belgilangan qiymatlariga mos keladi. Bundan tashqari, agar termodinamik tizimning holati faqat harorat va bosim qiymatlari bilan aniqlansa, uch nuqta bitta bo'lishi mumkin. SI tizimida uch tomonlama suv harorati 279,16 K, 609 Pa bosim ostida qabul qilinadi.

Termometrik sensor yordamida yaxshi issiqlik uzatish ta'minlanadi. Ikkita bir-biriga bog'langan metall chiziqlarni differentsial kengayishiga asoslanadi. Harorat o'zgarishi gaz panjara o'rnatilgan asboblarga o'xshab, termostatni yoki sensorni faollashtiradigan bentni hosil qiladi.

Aniqlik past, ortiqcha yoki minus 2 daraja, lekin bu sezgirlar iqtisodiy va juda ko'p foydalanadi.





XIX asrning boshlarida elektr energiyasi ko'plab tadqiqotchilar tomonidan hayratga soldi. Ular metalllarning qarshiligi va o'tkazuvchanligi o'zgaruvchan ekanini tezda aniqladilar. Peltier bu termokupl ta'sirining teskari ekanligini va sovutish uchun foydalanish mumkinligini aniqladi.

Harorat normasi bilan belgilangan mos yozuvlar nuqtalarini o'rnatishdan tashqari, tananing termodinamik xususiyatini tanlash kerak, bu o'zgarish harorat o'zgarishining belgisi yoki termometrik belgisi bo'lgan jismoniy miqdor bilan tavsiflanadi. Bu xususiyat juda oson qayta ishlab chiqilishi kerak va jismoniy miqdor - osonlik bilan o'lchanadi. Belgilangan jismoniy miqdorni o'lchash mos yozuvlar nuqtalari bo'yicha oraliq bo'lgan harorat nuqtalari to'plamini (va tegishli harorat qiymatlarini) olish imkonini beradi.

Xuddi shu yili Humphry Davy metallning qarshiligi harorat bilan bog'liqligini ko'rsatdi. Ushbu detektor platinali simning uzunligi elektr qarshiligini o'lchaydi va eng aniq asbob sifatida keng tarqalgan hisoblanadi. XX asr ham yarim o'tkazgich haroratini o'lchash asboblarini ixtiro qildi. Ular harorat o'zgarishiga aniq javob berishadi, ammo yaqin vaqtgacha linearlik yo'q.

Samuel Langley Juda issiq va eritilgan metallar issiqlikni va ko'rinadigan yorug'likni yo'qotadi. Nobili termoelektr hujayra shakllanishi bilan termojuftlarni bir-biriga bog'lab, bu radiatsiya quvvatini aniqlashga muvaffaq bo'ldi. Bolometrni amerika Samuel Langli kashf etgan, bolometr ikki platina bantining tashkil etilishi bo'lib, ulardan biri qora bo'lib, Wheatstone ko'prigining tuzilishiga muvofiq. Infraqizil radiatsiya qarshilikning sezilarli o'zgarishiga olib keldi.

Fahrenhayt va Selsiyning harorat o'lchovining nisbati

fahrenheit miqyosi Celsius skalasi

Qaynash nuqtasi 212 ° 100 °

32 ° 0 ° muzqaymoq nuqtasi

Mutlaq zinaning harorati -459,67 ° -273,15 °

Fahrenhaytdan Selsiyga aylantirilganda dastlabki raqamdan 32 raqamni chiqarib, 5/9 soniga ko'paytiring.

Celsiusdan Fahrenheitga aylantirilganda dastlabki raqam 9/5 bilan ko'paytirilib, 32 ni qo'shib qo'ydi.

Termometrlar. Germaniyalik Gabriel Daniel Fahrenheit termometrlarning dizaynini ishlab chiqishda hal qiluvchi rolni o'ynadi. 1709 yilda u spirtli termometrni, 1714 yilda esa simob termometrini kashf etdi. Ularga hozir ham xuddi shunday shaklni berdi. Uning termometrlarining muvaffaqiyati unga kiritilgan simobni tozalashning yangi usulida izlash kerak; Bundan tashqari, lehimleme oldin, u suyuqlik kolba ichida qaynatdi.

Olingan o'lchov birligida o'z bilimlarini chuqurlashtirishni istagan o'quvchilar uchun nusxa mavjud. Termal hodisalarni o'rganuvchi fizikaning bir qismi, ya'ni. harorat va issiqlik juda muhim bo'lgan hodisalar. Harorat Tizimning termal holatini ifodalovchi jismoniy o'lcham va atrofni yoki boshqa jismlarni issiqlik bilan almashtirish qobiliyatini tasvirlaydi. Ikkala tizim termal kontaktga joylashtirilganida, issiqlik tizimdan issiqlik muvozanatiga etib borilgunga qadar quyida ko'rsatilgan haroratdan yuqori haroratga oqib chiqadi, bu erda ikkita tizim bir xil haroratda bo'ladi. Harorat tushunchasi tananing qanday qilib sovuq yoki tebranishi qanchalik sovuq ekanini baholashga bog'liq. Shuning uchun harorat va issiqlik shartlari o'zaro bog'liq, ammo turli xil tushunchalarga ishora qiladi: harorat tananing o'ziga xos xususiyatidir. Issiqlik harorat farqi to'ldirish uchun bir tanadan ikkinchisiga oqib chiqadigan energiya shaklidir. Issiqlik yoki sovutish ta'siriga asoslangan bevosita usullar issiqlik o'lchovlarini olish uchun keng tarqalgan bo'lib qo'llaniladi, eng keng tarqalgan usul - dilatatsiya o'lchovidir.Serik simmetriya termometrlari noma'lum harorat tanasi bilan aloqa qilganda shisha kapillyarga joylashtirilgan simobning miqdoriy o'zgarishini o'lchaydi. Agar simob kolonasining kengayishi tana haroratiga mutanosib bo'ladi, agar issiqlik qattiq hajmli idishda mavjud bo'lgan ideal gazga tushib ketsa, haroratning ko'tarilishi idishda bosim o'zgarishini o'lchash yo'li bilan hisoblab chiqilishi mumkin. Harorat o'lchovlari. Birinchi harorat o'lchovlaridan biri nemis fizikasi Gabriel Daniel Fahrenheit tomonidan o'rganildi. Biroq, ilmiy sohada absolyut miqyosda yoki Kelvin ingliz matematikasi va fizigi Uilyam Tomson Kelvin tomonidan ixtiro qilinadi. Tegishli martabali daraja, asosan, landshaftlarda qo'llaniladi. Page 1 of 4. Fizika - harorat va uning xususiyatlari haqida asosiy ma'lumotlar.

Rene Antoine de Reaumur simobning kengayishi koeffitsienti tufayli termometrlarda simob foydalanishni ma'qullamadi. 1730 yilda spirtli ichimliklarni termometrlarda ishlatishni taklif qildi. 1731 yilda u suv-spirtli termometrni ixtiro qildi. Reomur, suv bilan qaynaydigan suvga qaytsa, harorat 0 dan 80 ° gachani taklif qilgani sababli, suv bilan 5: 1 nisbatida aralashtirilgan Reomur spirtning 1000: 1080 nisbatida kengayganligini aniqladi.

Kalorometr: laboratoriya tajribasi

Fizika Kalorimetrga suvning ekvivalentini o'lchanadi va moddaning o'ziga xos issiqligini o'lchaydi. Agar Anders Tselisning České ilmiga oid asl g'oyasi bilan qolgan bo'lsa, hozirgi tashqi havo harorati yuz daraja bo'lgandi. Va noldan past bo'lgan suv sovuq emas, balki pishiradi.

Asr o'rtalarida, u yuzdan to nolga etganida, insonning harorati bir juma kuni edi - va bu atlamasiz edi. Dastlabki termoskoplar asrning oxirida paydo bo'lgan va bir qator ilmlar ularning dizayniga qo'shilgan. Ulardan eng mashhuri astronom Galiley Galiley bo'lib, uning versiyasi haroratni tekshirish davriga taalluqlidir. Bu oddiy qurilma edi: shisha trubaning qopqog'ining bir tomoni yopiq edi.

Olimlar. Anders Selsi. Anders Selsi 1701 yil 27 noyabrda Shvetsiyada tug'ilgan. Uning qiziqishlari: astronomiya, umumiy fizika, geofizika.

Uppsala universitetida astronomiyani o'rgatgan, u yerda astronomik observatoriya tashkil qilgan.

Selsiy yulduzlarning yorqinligini birinchi marta o'lchadi, shimoliy chiroqlar va Yer magnit maydonidagi tebranishlar o'rtasidagi aloqani o'rnatdi.

Meridianni o'lchash uchun 1736-1737 yillarda Lapland ekspeditsiyasida ishtirok etdi. Kutup hududlardan qaytib kelganida Santyus Uppsala shahrida astronomik observatoriya tashkil etish va qurish bo'yicha faol ish boshladi va 1740 yilda uning direktori bo'ldi. Anders Selsi 1744 yil 25 martda vafot etdi.

Celsin nomidagi mineralga bariy feldspatining bir turi kiradi.

Gabriel Fahrenheit. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) - nemis fizikasi. Darsikda (hozirgi Gdansk, Polsha) 1686 yil 24 mayda tug'ilgan. U Germaniyada, Gollandiyada va Angliyada fizika o'qidi. Hayotining deyarli hammasini Gollandiyada yashagan, u erda meteorologik jihatdan aniq asboblarni ishlab chiqardi. 1709 yilda spirtli ichimliklar, 1714 yilda simobni tozalashning yangi usuli yordamida simob termometrini ishlab chiqardi. Bir simob termometr uchun Fahrenheit uch mos yozuvlar nuqtasi bilan o'lchab qurilgan: 0 ° suv - muz - ammiak harorati, sog'lom odamning tananing haroratiga 96 °, muzlikning erish nuqtasi esa 32 daraja mos yozuvlar harorati sifatida qabul qilingan. Fahrenheit shkalasi bo'yicha toza suvning qaynash nuqtasi 212 ° edi. Fahrenheit o'lchovi ingliz tilida so'zlashadigan ko'plab mamlakatlarda qo'llaniladi, lekin u asta-sekin Celsius ko'lamiga yo'l beradi. Termometrlarni ishlab chiqarishdan tashqari, Fahrenheit barometr va gidrometrlarni yaxshilash bilan shug'ullanadi. Shuningdek, u suyuqlikning qaynoq nuqtasida atmosfera bosimiga va tuz tarkibiga bog'liq bo'lgan o'zgarishlarga bog'liqligini tekshirib chiqdi, suvning supero'tkazilish hodisasini topdi va jismlarning aniq tortishish jadvallarini tuzdi. Fahrenhayt 1736 yil 16 sentyabrda Gaaga shahrida vafot etdi.

Rene Reaumur. Rene Antoine de Reaumur (Rene Antoin de Reaumur) 1683 yil 28 fevralda Sankt-Peterburg Fanlar Akademiyasining frantsiyalik tabiatshunos, xorijiy faxriy a'zosi, La Rochelle shahrida tug'ilgan (1737). Hasharotlarning koloniyalarini qayta tiklash, fiziologiya, biologiya bo'yicha ishlar. U o'zining ismini bergan harorat o'lchovini taklif qildi. U temir preparatining ba'zi usullarini ishlab chiqdi, dastlabki urinishlaridan biri to'qimalarni qazib olish jarayonlarini ilmiy jihatdan asoslash uchun qilingan, u Temirni Chelikga aylantirish san'ati deb yozgan. U qimmatbaho xulosaga keldi, temir, po'lat, quyma temir, ba'zi bir nopoklik miqdorida farq qiladi va bu aralashmani temirga, temir bilan Reomur bilan po'latdan temir bilan tsementlash yoki aralashtirish orqali qo'shib qo'ydi. 1814 yilda K. Careten u uglerod nopok ekanligini isbotladi.

Reaumur sovuq shisha ishlab chiqarish usulini berdi.

Bugungi kunda, xotira faqat uzoq vaqt ishlatiladigan harorat o'lchovi ixtirosi bilan bog'lanadi. Darhaqiqat, 1683-1757 yillarda, asosan Parijda yashagan Rene Antoine Ferschant de Reaumure, bizning zamonamizdagi umuminsoniylik - tor mutaxassislik davri - tasavvur qilish qiyin bo'lgan olimlarga tegishli edi. Reaumur bir vaqtning o'zida texnik, fizik va tabiatshunos edi. U entomolog sifatida Fransiyaning tashqarisida katta shuhrat qozongan. Uning hayotining oxirgi yillarida Reaumur sirli o'zgaruvchan kuchni izlashni tananing oshkoraligi aniq bo'lgan joylarda amalga oshirish kerak, degan fikrga keldi. uning assimilyatsiyasi bilan.

Uilyam Rankin. William John Macquarne Rankin (William John M. Rankine) (1820-72), texnik muhandis va fizik, texnik termodinamika yaratuvchilardan biri. U nazariy bug 'vosita aylanishini (Rankin tsikli), harorat o'lchovi (Rankin shkalasi) ni taklif qildi, uning nollari nol issiqlikning temperaturasiga to'g'ri keladi va 1 darajagacha R. (° R) da 5/9 K (kenglik keng tarqalgan emas).

      © 2018 asm59.ru
  Homiladorlik va tug'ish. Uy va oila. Bo'sh vaqt va dam olish