Što su termometrijske skale?



termometrijske skale su one koje se koriste za označavanje temperature na temelju određenih referentnih točaka. Temperatura se mjeri pomoću instrumenata koji se temelje na jednom ili drugom svojstvu tvari koja se mijenja s temperaturom. Ovi su instrumenti kalibrirani u skladu s općeprihvaćenom temperaturnom skalom.

Međutim, pri projektiranju određene temperaturne skale, poteškoće nastaju zbog činjenice da se svojstva svake tvari mijenjaju u istom temperaturnom rasponu na različit način.

Dizajn mnogih termometara, na primjer, temelji se na fenomenu ekspanzije tekućine s povećanjem temperature. Takvi tipovi uključuju tekuće termometre (živu ili alkohol), u kojima se dužina kolone tekućine povećava s povećanjem temperature.

Koeficijent toplinskog širenja iste tekućine varira na različitim temperaturama, što otežava uspostavljanje temperaturne skale.

Točka infleksije termometrijskih skala: Celzij

Godine 1742., švedski astronom Anders Celsius predložio je da se temperatura od 0 ° C dodijeli talištu leda i 100 ° C do točke vrenja vode, i tako podijeli udaljenost između dvije točke u stotinu jednakih intervala.

Međutim, ako je stup žive, koji ispunjava udaljenost između točke taljenja leda i vrelišta vode, podijeljen u 100 jednakih intervala i uzimajući u obzir ovisnost koeficijenta ekspanzije žive na temperaturama, dogodi se da isto povećanje duljine stupca žive odgovara različitim porastima temperature.

Ukratko, vrijednost podjele jednolične temperaturne skale na temelju različitih termometrijskih tekućina bit će različita.

Ako je, na primjer, termometar napunjen vodom, kada se taj termometar zagrijava od točke taljenja leda, uočava se neobičan fenomen: umjesto da se diže s porastom temperature, vodeni stupac pada ispod razine 0 koji odgovara točki taljenja leda.

Razlog tome je što je pri atmosferskom tlaku gustoća vode viša od temperature od 3,98 ° C. Stoga, kada se grije od 0 do 3.98 ° C, volumen vode koja napuni termometar se smanjuje.

U prošlosti su utvrđene temperaturne skale na temelju različitih termometrijskih tvari, ali je kasnije otkriveno da je plin jedna od najprikladnijih termometrijskih tvari..

Povijest termometra

Ideja mjerenja temperature je sasvim nova. Bilo je nekoliko izumitelja koji su oko 1593. radili oko termometara, ali najpoznatiji je bio Galileo Galilei, talijanski izumitelj koji je također poboljšao teleskop.

Termometar može pokazati temperaturne razlike, omogućujući promatračima da znaju je li nešto postalo toplije ili hladnije. Međutim, termometar nije mogao dati točnu temperaturu u stupnjevima.

Godine 1612. talijanski izumitelj Santorio Santorio dodao je brojčanu skalu u svoj termoskop, koji je koristio za mjerenje temperature čovjeka..

Ferdinand II, veliki vojvoda Toskane, izumio je 1654. prvi zatvoreni termometar, koristeći alkohol kao tekućinu. No, još uvijek mu je nedostajala standardizirana skala i nije bila točna.

U isto vrijeme, njemački fizičar Daniel Gabriel Fahrenheit susreo se s danskim astronomom Olausom Roemerom koji je s vinom razvio termometar na bazi alkohola. On je postigao dvije točke na svom termometru: 60 kako bi označio temperaturu kipuće vode, a 7,5 kao točku gdje se led otopio..

Godine 1714. Fahrenheit je preradio Roemerov izum i razvio prvi moderni termometar: živin termometar s rafiniranijim mjerenjima. Merkur se širi ili skuplja kako temperatura raste ili pada.

Fahrenheit je izumio alkoholni termometar 1709. godine, prije nego što je znao da je živa srodna, što se pokazalo preciznijim..

Različite termometarske ljestvice

Tijekom stoljeća, za kvantitativno mjerenje temperatura osmišljene su bezbrojne termometrijske skale. Mnoge od tih ljestvica odavno su napuštene. Najraširenije su opisane u nastavku.

Ljestvica termometra Celzijusa

Nazvan je tako od švedskog znanstvenika Andersa Celsiusa (1701-1744), da je ta skala postala međunarodni standard. Ljestvica je "centesimal", što znači da je podijeljena na 100 jednakih dijelova, od kojih se svaki zove "stupanj Celzija" ili "stupanj Celzija", i čiji je simbol ºC. Vrijednost 0 je uobičajeno dodijeljena temperaturi taljenja leda i vrijednosti 100 temperaturi temperature kipuće vode.

Fahrenheit termometar

Ova skala svoje ime duguje znanstvenici Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736). Sada se uglavnom koristi u Sjedinjenim Američkim Državama i Ujedinjenom Kraljevstvu (iako nije službeno). Skala je podijeljena na 180 jednakih dijelova, od kojih se svaki zove Fahrenheit, čiji je simbol ºF. Vrijednost 32 dodijeljena je temperaturi leda i vrijednosti 212 temperaturi kipuće vode, kako na atmosferskom tlaku razine mora.

Réaumur termometar

Tu je skalu izumio francuski znanstvenik René-Antoine Ferchault de Réaumur (1683.-1757.). Podijeljen je na 80 jednakih dijelova, svaki od njih se zove Réaumur stupanj, čiji je simbol º R. Vrijednost 0 je dodijeljena temperaturi taljenja leda i vrijednosti 80 temperaturi vrele vode, i pri atmosferskom tlaku razine vode. more.

Apsolutna termometrijska skala (Kelvin)

Razvijen od strane britanskog znanstvenika Lorda Kelvina (1824-1907), pionira termodinamike, ova skala koristi Kelvinove stupnjeve. Nulti stupanj Kelvina, također poznat kao "apsolutna nula", predstavlja najnižu moguću temperaturu prema termodinamičkoj teoriji. To je jednako -273,16 stupnjeva Celzijusa.

Jedinice na Kelvinovoj ljestvici su iste veličine kao one na ljestvici Celzijusa, osim što Kelvinova skala postavlja najnižu temperaturu na 0 ° C..

reference

  1. Kim Ann Zimmermann. Temperatura: činjenice, povijest i definicija. (Rujan 2013.) livescience.com.
  2. Mjerenje temperature: Uvod u mjerenje temperature (s.f.) omega.com.
  3. Apsolutna temperaturna skala (kolovoz 2008.). Encyclopædia Britannica. britannica.com.
  4. Temperatura i njezino mjerenje. (N. D.). nextgurukul.in.