Какво представляват термометричните скали?

на термометрични везни са тези, които се използват за посочване на температурата въз основа на определени референтни точки. Температурата се измерва с помощта на инструменти, базирани на едно или друго свойство на веществото, което варира с температурата. Тези инструменти са калибрирани в съответствие с общоприетата температурна скала.

При проектирането на определена температурна скала обаче възникват трудности поради факта, че свойствата на всяко вещество се променят в един и същ температурен диапазон по различен начин.

Конструкцията на много термометри, например, се основава на явлението експанзия на течности с повишаване на температурата. Тези от този тип включват течни термометри (живак или алкохол), в които дължината на колоната за течност се повишава с повишаване на температурата.

Коефициентът на топлинно разширение на една и съща течност варира при различни температури, което затруднява установяването на температурна скала.

Точка на инфлексия на термометричните скали: Целзий

През 1742 г. шведският астроном Андерс Целзий предложи да се определи температурата от 0 ° C до точката на топене на леда и 100 ° C до точката на кипене на водата и по този начин да се раздели разстоянието между двете точки на сто равни интервала..

Въпреки това, ако колоната живак, която запълва разстоянието между точката на топене на леда и точката на кипене на водата, е разделена на 100 равни интервала и като се вземе предвид зависимостта на коефициента на разширение на живака от температура, се случва, че същото увеличение на дължината на живачен стълб ще съответства на различни повишения на температурата.

В обобщение, стойността на разделянето на еднаква температурна скала на базата на различни термометрични течности ще бъде различна.

Ако например термометърът се напълни с вода, когато термометърът се нагрява от точката на топене на леда, се наблюдава странно явление: вместо да се покачва с повишаване на температурата, водният стълб пада под ниво 0 , което съответства на точката на топене на леда.

Причината е, че при атмосферно налягане плътността на водата е по-висока от температура 3.98 ° С. Следователно, когато се загрява от 0 до 3.98 ° C, обемът на водата, която пълни термометъра, намалява.

В миналото бяха установени температурни скали, базирани на различни термометрични вещества, но по-късно беше установено, че газът е едно от най-подходящите термометрични вещества.

История на термометъра

Идеята за измерване на температурата е съвсем нова. Имаше няколко изобретатели, работещи около термометрите около 1593 г., но най-известният е Галилео Галилей, италианският изобретател, който също подобри телескопа..

Термометърът може да показва разлики в температурата, което позволява на наблюдателите да разберат дали нещо става по-горещо или по-студено. Въпреки това, термометърът не може да осигури точна температура в градуси.

През 1612 г. италианският изобретател Санторио Санторио е добавил цифрова скала в своя термоскоп, с който е използвал температурата на човека..

Фердинанд II, великият херцог на Тоскана, изобретил през 1654 г. първия затворен термометър, използвайки алкохол като течност. Но все още липсваше стандартизиран мащаб и не беше много точен.

В същото време немският физик Даниел Габриел Фаренхайт се срещна с датския астроном Олаус Ремер, който разработи термометър на базата на алкохол с вино. Той вкара две точки на термометъра си: 60, за да отбележи температурата на кипящата вода и 7.5 като точката, където ледът се стопи..

През 1714 г. Фаренхейт е усъвършенствал изобретението на Ромер и е разработил първия модерен термометър: живачния термометър с по-прецизни измервания. Меркурий се разширява или свива при повишаване или понижаване на температурата.

Фаренхайт е изобретил алкохолен термометър през 1709 г., преди да е разбрал за неговия еквивалент на живак, който се оказа по-прецизен..

Различни термометрични скали

През вековете са разработени безброй термометрични скали за количествено измерване на температурите. Много от тези скали бяха изоставени отдавна. Най-разпространените са описани по-долу.

Мащаб на термометър по Целзий (по Целзий)

Така наречена от шведския учен Андерс Целзий (1701-1744), тази скала се превърна в международен стандарт. Скалата е "стотична", което означава, че тя е разделена на 100 равни части, всяка от които се нарича "градус по Целзий" или "градус по Целзий" и чийто символ е ºC. Стойността 0 обикновено се определя за температурата на топене на леда и стойността 100 до температурата на кипящата вода.

Скала за термометър по Фаренхайт

Тази скала дължи името си на учения Даниел Габриел Фаренхайт (1686-1736). Сега се използва главно в Съединените щати и Обединеното кралство (макар и не официално). Скалата е разделена на 180 равни части, всяка от които се нарича Фаренхайт, чийто символ е ºF. Стойността 32 се задава на температурата на леда и на стойността 212 на температурата на кипящата вода, както за атмосферното налягане на морското равнище..

Термометър Réaumur

Тази скала е изобретен от френския учен Рене-Антоан Ферхо де Реамур (1683-1757). Тя е разделена на 80 равни части, всяка от които се нарича степен Réaumur, чийто символ е º R. Стойността 0 се присвоява на температурата на топене на леда и на стойността 80 на температурата на кипящата вода, както при атмосферното налягане на нивото на водата. море.

Абсолютна термометрична скала (Келвин)

Разработена от британския учен лорд Келвин (1824-1907), пионер в термодинамиката, тази скала използва градусите по Келвин. Нулевата степен на Келвин, известна също като "абсолютна нула", представлява най-ниската възможна температура съгласно термодинамичната теория. Тя е равна на -273.16 градуса по Целзий.

Единици по скалата на Келвин са със същия размер като тези по скалата на Целзий, с изключение на това, че скалата на Келвин задава най-ниската температура при.

препратки

1. Ким Ан Цимерман. Температура: факти, история и определение. (Септември 2013 г.). livescience.com.
2. Измерване на температурата: Въведение в измерването на температурата (s.f.) omega.com.
3. Абсолютна температурна скала (август 2008 г.). Енциклопедия Британика. britannica.com.
4. Температура и нейното измерване. (Н.О.). nextgurukul.in.