Kaj so termometrične lestvice?



The termometrične skale so tiste, ki se uporabljajo za prikaz temperature na podlagi določenih referenčnih točk. Temperatura se meri s pomočjo instrumentov, ki temeljijo na eni ali drugi lastnosti snovi, ki se spreminja s temperaturo. Ti instrumenti so umerjeni v skladu s splošno sprejeto temperaturno lestvico.

Pri oblikovanju določene temperaturne lestvice pa se pojavljajo težave zaradi dejstva, da se lastnosti vsake snovi na isti temperaturni razpon na drugačen način spremenijo.

Zasnova mnogih termometrov, na primer, temelji na pojavu ekspanzije tekočine s povišanjem temperature. Tovrstni tipi vključujejo tekoče termometre (živo srebro ali alkohol), v katerih se dolžina kolone tekočine dvigne s povečanjem temperature..

Koeficient toplotnega raztezanja iste tekočine se spreminja pri različnih temperaturah, zaradi česar je težko določiti temperaturno lestvico.

Točka infleksije termometričnih lestvic: Celzija

Leta 1742 je švedski astronom Anders Celsius predlagal, da se temperatura 0 ° C dodeli tališču ledu in 100 ° C do vrelišča vode, in tako razdeli razdaljo med dvema točkama v sto enakih intervalov.

Če pa je stolpec živega srebra, ki zapolnjuje razdaljo med tališčem ledu in vreliščem vode, razdeljen na 100 enakih intervalov in ob upoštevanju odvisnosti koeficienta razširitve živega srebra od pri tem se zgodi, da bo enako povečanje dolžine kolone živega srebra ustrezalo različnim povišanjem temperature.

Skratka, vrednost delitve enotne temperaturne lestvice, ki temelji na različnih termometričnih tekočinah, bo drugačna.

Če je npr. Termometer napolnjen z vodo, ko se ta termometer segreje od tališča ledu, opazimo čuden pojav: namesto da se dvigne s povišanjem temperature, vodni stolpec pade pod raven 0 , ki ustreza tališču ledu.

Razlog za to je, da je pri atmosferskem tlaku gostota vode višja od temperature 3,98 ° C. Zato se pri segrevanju od 0 do 3,98 ° C količina vode, ki se napolni s termometrom, zmanjša.

V preteklosti so bile določene temperaturne lestvice na osnovi različnih termometričnih snovi, kasneje pa je bilo ugotovljeno, da je plin ena izmed najprimernejših termometričnih snovi..

Zgodovina termometra

Zamisel o merjenju temperature je precej nova. Približno leta 1593 je bilo okoli termometrov nekaj izumiteljev, vendar je bil najbolj znan Galileo Galilei, italijanski izumitelj, ki je izboljšal tudi teleskop..

Termometer lahko prikaže temperaturne razlike, kar omogoča opazovalcem, da vedo, ali je nekaj bolj vroče ali hladnejše. Vendar pa termometer ni mogel zagotoviti točne temperature v stopinjah.

Leta 1612 je italijanski izumitelj Santorio Santorio v svojem termoskopu dodal številčno lestvico, ki jo je uporabil za merjenje temperature pri človeku..

Ferdinand II, veliki vojvoda Toskane, je leta 1654 izumil prvi zaprti termometer, ki je uporabljal alkohol kot tekočino. Vendar še vedno ni bilo standardizirane lestvice in ni bila zelo natančna.

Hkrati se je nemški fizik Daniel Gabriel Fahrenheit srečal z danskim astronomom Olausom Roemerjem, ki je z vinom razvil termometer na osnovi alkohola. Na termometru je dosegel dve točki: 60 za označevanje temperature vrele vode in 7,5 kot točko, kjer se je led stopil..

Leta 1714 je Fahrenheit rafiniral Roemerjev izum in razvil prvi sodoben termometer: živosrebrni termometer z bolj prefinjenimi meritvami. Živo srebro se razširi ali skrči, ko temperatura naraste ali pade.

Fahrenheit je izumil alkoholni termometer leta 1709, preden je spoznal, da ima dvojnik živega srebra, ki se je izkazal za natančnejšega..

Različne termometrične lestvice

Skozi stoletja so bile izdelane neštete termometrične lestvice za kvantitativno merjenje temperatur. Veliko teh lestvic je bilo že davno zapuščenih. Najbolj razširjene so opisane spodaj.

Merilo termometra Celzija (Celzija)

Tako imenovano švedski znanstvenik Anders Celsius (1701-1744) je ta lestvica postala mednarodni standard. Lestvica je "centesimal", kar pomeni, da je razdeljena na 100 enakih delov, od katerih se vsak imenuje "stopnja Celzija" ali "stopnja Celzija", in katerih simbol je ºC. Vrednost 0 je običajno dodeljena temperaturi tališča ledu in vrednosti 100 temperaturi vrele vode.

Merilo Fahrenheit termometra

Ta lestvica dolguje svoje ime znanstveniku Danielu Gabriel Fahrenheitu (1686-1736). Zdaj se uporablja predvsem v Združenih državah in Združenem kraljestvu (čeprav ne uradno). Lestvica je razdeljena na 180 enakih delov, vsak se imenuje Fahrenheit, katerega simbol je ºF. Vrednost 32 je dodeljena temperaturi ledu in vrednosti 212 temperaturi vrele vode, tako na atmosferski tlak morske gladine..

Termometer Réaumur

To lestvico je izumil francoski znanstvenik René-Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757). Razdeljen je na 80 enakih delov, vsak se imenuje razred Réaumur, katerega simbol je º R. Vrednost 0 je določena za temperaturo taljenja ledu in vrednost 80 za temperaturo vrele vode, pri atmosferskem tlaku vodne gladine. morje.

Absolutna termometrijska skala (Kelvin)

Ta lestvica, ki jo je razvil britanski znanstvenik Lord Kelvin (1824-1907), pionir termodinamike, uporablja Kelvinove stopnje. Ničelna stopnja Kelvin, znana tudi kot "absolutna ničla", predstavlja najnižjo možno temperaturo v skladu s termodinamično teorijo. Je enaka -273,16 stopinj Celzija.

Enote na Kelvinovi lestvici so enake velikosti kot lestvice Celzija, razen da Kelvinova lestvica določa najnižjo temperaturo na 0 ° C..

Reference

  1. Kim Ann Zimmermann. Temperatura: dejstva, zgodovina in definicija. (September 2013). livescience.com.
  2. Merjenje temperature: Uvod v merjenje temperature (s.f.) omega.com.
  3. Absolutna temperaturna lestvica (avgust 2008). Enciklopedija Britannica. britannica.com.
  4. Temperatura in njeno merjenje. (s.f.). nextgurukul.in.