Что такое термометрические весы?



термометрические весы это те, которые используются для указания температуры на основе определенных ориентиров. Температура измеряется с помощью приборов на основе того или иного свойства вещества, которое меняется в зависимости от температуры. Эти приборы откалиброваны в соответствии с общепринятой температурной шкалой..

Однако при разработке конкретной температурной шкалы возникают трудности из-за того, что свойства каждого вещества изменяются в одном и том же температурном диапазоне по-разному..

Например, конструкция многих термометров основана на явлении расширения жидкости при повышении температуры. К этому типу относятся жидкостные термометры (ртутные или спиртовые), в которых длина столба жидкости увеличивается с увеличением температуры..

Коэффициент теплового расширения одной и той же жидкости изменяется при разных температурах, что затрудняет установление температурной шкалы.

Точка перегиба термометрических шкал: Цельсия

В 1742 году шведский астроном Андерс Цельсий предложил присвоить температуру 0 ° C точке плавления льда и 100 ° C точке кипения воды и таким образом разделить расстояние между двумя точками на сто равных интервалов..

Однако если столб ртути, заполняющий расстояние между температурой плавления льда и температурой кипения воды, делится на 100 равных интервалов и с учетом зависимости коэффициента расширения ртути от температура, бывает, что одинаковое увеличение длины ртутного столба будет соответствовать разным повышениям температуры.

Таким образом, значение деления шкалы равномерной температуры на основе разных термометрических жидкостей будет различным.

Если, например, термометр заполнен водой, когда этот термометр нагревается от точки таяния льда, наблюдается странное явление: вместо повышения с повышением температуры столб воды падает ниже уровня 0 , соответствующий температуре плавления льда.

Причина в том, что при атмосферном давлении плотность воды выше, чем температура 3,98 ° С. Поэтому при нагревании от 0 до 3,98 ° С объем воды, заполняющей термометр, уменьшается.

В прошлом, температурные шкалы, основанные на различных термометрических веществах, были установлены, но позже было обнаружено, что газ был одним из наиболее подходящих термометрических веществ..

История термометра

Идея измерения температуры довольно новая. Около 1593 года вокруг термометров работало несколько изобретателей, но самым известным был итальянский изобретатель Галилео Галилей, который также улучшил телескоп..

Термометр может показывать разницу температур, позволяя наблюдателям узнать, становится ли что-то более горячим или холодным. Тем не менее, термометр не может обеспечить точную температуру в градусах.

В 1612 году итальянский изобретатель Санторио Санторио добавил в свой термоскоп числовую шкалу, которую он использовал для измерения температуры человека..

Фердинанд II, великий князь Тосканы, изобрел в 1654 году первый закрытый термометр, используя спирт в качестве жидкости. Но ему все еще не хватало стандартизированной шкалы, и она была не очень точной.

В то же время немецкий физик Даниэль Габриэль Фаренгейт встретился с датским астрономом Олаусом Ремером, который разработал спиртовой термометр с вином. Он набрал два очка на своем термометре: 60, чтобы отметить температуру кипящей воды, и 7,5, как точку, где таял лед.

В 1714 году Фаренгейт усовершенствовал изобретение Ремера и разработал первый современный термометр: ртутный термометр с более точными измерениями. Меркурий расширяется или сжимается при повышении или понижении температуры.

Фаренгейт изобрел спиртовой термометр в 1709 году, прежде чем узнал своего коллегу по ртути, что оказалось более точным.

Разные термометрические весы

На протяжении веков неисчислимые термометрические шкалы были разработаны для количественного измерения температуры. Многие из этих весов были заброшены давно. Наиболее распространенные описаны ниже.

Шкала градуса Цельсия (по Цельсию)

Названная таким образом шведским ученым Андерсом Цельсием (1701-1744), эта шкала стала международным стандартом. Шкала является «сотенной», что означает, что она разделена на 100 равных частей, каждая из которых называется «градус Цельсия» или «градус Цельсия», и чей символ ºC. Значение 0 условно присваивается температуре плавления льда, а значение 100 - температуре кипящей воды..

Шкала Фаренгейта

Эта шкала обязана своим именем ученому Даниэлю Габриэлю Фаренгейту (1686-1736). В настоящее время он используется в основном в Соединенных Штатах и ​​Соединенном Королевстве (хотя и не официально). Шкала разделена на 180 равных частей, каждая из которых называется Фаренгейтом, символ которого ºF. Значение 32 присваивается температуре льда, а значение 212 - температуре кипящей воды, как атмосферному давлению уровня моря..

Термометр Реомюра

Эта шкала была изобретена французским ученым Рене-Антуаном Фершо де Реомюром (1683-1757). Он разделен на 80 равных частей, каждая из которых называется классом Реомюра, символ которого º R. Значение 0 присваивается температуре таяния льда, а значение 80 - температуре кипящей воды, как при атмосферном давлении уровня воды. море.

Абсолютная термометрическая шкала (Кельвин)

Разработанная британским ученым лордом Кельвином (1824-1907), пионером в термодинамике, эта шкала использует градусы Кельвина. Нулевая степень Кельвина, также известная как «абсолютный ноль», представляет самую низкую возможную температуру согласно термодинамической теории. Это равно -273,16 градусов по Цельсию.

Единицы измерения по шкале Кельвина имеют те же размеры, что и единицы измерения по шкале Цельсия, за исключением того, что шкала Кельвина устанавливает самую низкую температуру на уровне 0.

ссылки

  1. Ким Энн Циммерманн. Температура: факты, история и определение. (Сентябрь 2013 г.) livescience.com.
  2. Измерение температуры: Введение в измерение температуры (s.f.) omega.com.
  3. Шкала абсолютных температур (август 2008 г.). Энциклопедия Британника. britannica.com.
  4. Температура и ее измерение. (Н.Д.). nextgurukul.in.