Co jsou termometrické váhy?

termometrické váhy jsou ty, které se používají k označení teploty na základě určitých referenčních bodů. Teplota se měří pomocí přístrojů založených na jedné nebo jiné vlastnosti látky, která se mění s teplotou. Tyto přístroje jsou kalibrovány podle obecně uznávané teplotní stupnice.

Při navrhování konkrétního teplotního rozsahu však vznikají potíže v důsledku skutečnosti, že se vlastnosti každé látky mění ve stejném teplotním rozsahu jiným způsobem..

Konstrukce mnoha teploměrů je například založena na jevu expanze kapaliny se zvýšením teploty. Ty tohoto typu zahrnují kapalné teploměry (rtuť nebo alkohol), ve kterých délka kapalinové kolony stoupá se zvýšením teploty.

Koeficient tepelné roztažnosti stejné kapaliny se mění při různých teplotách, což ztěžuje stanovení teplotní stupnice.

Inflexní bod termometrických stupnic: Celsia

V 1742, švédský astronom Anders Celsius navrhl přiřadit teplotu 0 ° C k bodu tání ledu a 100 ° C k bodu varu vody, a tak rozdělit vzdálenost mezi dvěma body do sto stejných intervalů..

Je-li však sloupec rtuti, který vyplňuje vzdálenost mezi bodem tání ledu a bodem varu vody, rozdělen do 100 stejných intervalů as přihlédnutím k závislosti koeficientu roztažnosti rtuti na teplota se stává, že stejné zvýšení délky rtuťového sloupce bude odpovídat různým teplotním nárůstům.

Souhrnně řečeno, hodnota rozdělení stejnoměrné teplotní stupnice založená na různých termometrických kapalinách bude odlišná.

Je-li například teploměr naplněn vodou, když je teploměr zahříván z bodu tání ledu, je pozorován podivný jev: namísto vzestupu s nárůstem teploty klesne vodní sloupec pod úroveň 0 , odpovídající teplotě tání ledu.

Důvodem je, že při atmosférickém tlaku je hustota vody vyšší než teplota 3,98 ° C. Při zahřátí z 0 na 3,98 ° C se tedy objem vody naplňující teploměr snižuje.

V minulosti byly stanoveny teplotní stupnice založené na různých termometrických látkách, ale později bylo zjištěno, že plyn je jednou z nejvhodnějších termometrických látek.

Historie teploměru

Myšlenka měření teploty je zcela nová. Kolem roku 1593 pracovalo kolem teploměrů několik vynálezců, ale nejznámější byl italský vynálezce Galileo Galilei, který také vylepšil dalekohled..

Teploměr může vykazovat teplotní rozdíly, což umožňuje pozorovatelům vědět, zda je něco teplejší nebo chladnější. Teploměr však nemohl poskytnout přesnou teplotu ve stupních.

V 1612, italský vynálezce Santorio Santorio přidal číselnou stupnici v jeho thermoscope, který on používal vzít lidskou teplotu.

Ferdinand II, velkovévoda Toskánska, vynalezl v roce 1654 první uzavřený teploměr, který používal alkohol jako kapalinu. Stále však chyběla standardizovaná stupnice a nebylo to příliš přesné.

Současně se německý fyzik Daniel Gabriel Fahrenheit setkal s dánským astronomem Olausem Roemerem, který vyvinul teploměr na bázi alkoholu s vínem. On zaznamenal dva body na jeho teploměru: 60 označit teplotu vařící vody a 7.5 jako bod kde led se roztavil \ t.

V 1714, Fahrenheit rafinoval Roemerův vynález a vyvinul první moderní teploměr: rtuťový teploměr s více rafinovanými měřeními. Rtuť se rozšiřuje nebo stahuje, jakmile teplota stoupá nebo klesá.

Fahrenheit vynalezl v roce 1709 alkoholický teploměr, než poznal jeho protějšek rtuti, což se ukázalo být přesnější.

Různé termometrické váhy

V průběhu staletí byly pro kvantitativní měření teplot navrženy nesčetné termometrické stupnice. Mnoho z těchto šupin bylo dávno opuštěno. Nejrozšířenější jsou popsány níže.

Stupnice teploměru Celsia (centigrade)

Tento rozsah, nazvaný švédským vědcem Andersem Celsiem (1701-1744), se stal mezinárodní normou. Měřítko je “centesimal”, znamenat, že to je rozděleno do 100 stejných částí, každý který je volán “Celsius míra” nebo “Celsius míra”, a jehož symbol je ºC. Hodnota 0 je obvykle přiřazena teplotě tání ledu a hodnotě 100 teplotě vroucí vody.

Váha teploměru Fahrenheita

Toto měřítko dluží jeho jméno k vědci Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736). To je nyní používáno hlavně ve Spojených státech a Spojeném království (ačkoli ne oficiálně). Stupnice je rozdělena na 180 stejných částí, z nichž každá se nazývá Fahrenheit, jejíž symbol je ºF. Hodnota 32 je přiřazena teplotě ledu a hodnotě 212 teplotě vroucí vody, a to jak atmosférickému tlaku hladiny moře..

Teploměr Réaumur

Toto měřítko vynalezl francouzský vědec René-Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757). Je rozdělena na 80 stejných částí, z nichž každá se nazývá Réaumur, jejichž symbol je º R. Hodnota 0 je přiřazena teplotě tání ledu a hodnotě 80 teplotě vroucí vody, obojí při atmosférickém tlaku vodní hladiny. moře.

Absolutní termometrická stupnice (Kelvin)

Tato stupnice, vyvinuta britským vědcem Lordem Kelvinem (1824-1907), průkopníkem v termodynamice, používá stupně Kelvin. Nulový stupeň Kelvin, také známý jako "absolutní nula", představuje nejnižší možnou teplotu podle termodynamické teorie. To se rovná -273,16 stupňů Celsia.

Jednotky na Kelvinově stupnici mají stejnou velikost jako stupnice ve stupních Celsia, kromě toho, že Kelvinova stupnice nastavuje nejnižší teplotu na 0 ° C..

Odkazy

1. Kim Ann Zimmermann. Teplota: fakta, historie a definice. (Září 2013). livescience.com.
2. Měření teploty: Úvod do měření teploty (s.f.) omega.com.
3. Absolutní teplotní stupnice (srpen 2008). Encyclopædia Britannica. britannica.com.
4. Teplota a její měření. (s.f.). nextgurukul.in.