Температурные шкалы сообщение кратко

История

Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково — градусами.

Из того, что температура — это кинетическая энергия молекул, ясно, что наиболее естественно измерять её в энергетических единицах (т.е. в системе СИ в джоулях). Однако измерение температуры началось задолго до создания молекулярно-кинетической теории, поэтому практические шкалы измеряют температуру в условных единицах — градусах.

Шкала Кельвина

В термодинамике используется шкала Кельвина, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее минимальной теоретически возможной внутренней энергии тела), а один кельвин равен 1/273.16 расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета кельвинов в энергетические единицы служит постоянная Больцмана. Используются также производные единицы: килокельвин, мегакельвин, милликельвин и т.д.

Шкала Цельсия

В быту используется шкала Цельсия, в которой за 0 принимают точку замерзания воды, а за 100° точку кипения воды при атмосферном давлении. Поскольку температура замерзания и кипения воды недостаточно хорошо определена, в настоящее время шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: градус Цельсия равен кельвину, абсолютный ноль принимается за −273,15 °C. Шкала Цельсия практически очень удобна, поскольку вода очень распространена на нашей планете и на ней основана наша жизнь. Ноль Цельсия — особая точка для метеорологии , поскольку замерзание атмосферной воды существенно всё меняет.

Шкала Фаренгейта

В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры человеческого тела. Ноль градусов Цельсия — это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.

В настоящее время принято следующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру +32 °F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия (t °С) соотношением t °С = 5/9 (t °F — 32), то есть изменение температуры на 1 °F соответствует изменению на 5/9 °С. Предложена Г. Фаренгейтом в 1724.

Шкала Реомюра

Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр.

Единица — градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками — температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R)

В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.

Пересчёт температуры между основными шкалами

История изобретения термометра благодаря переводам наследия древних ученых сохранилась хорошо.

Температурные шкалы сообщение краткоТак описано, что греческий ученый и врач Гален, сделал первую попытку измерения температуры в 170 году н.э. Он документально описал стандартную температуру кипящей воды и льда.

Измерители нагретости

Концепция измерения температуры является достаточно новой. Термоскоп – по существу, измеритель нагретости без шкалы был предшественником современного термометра. Были несколько изобретателей, работающих на термоскопе в 1593 году, но наиболее известным является Галилео Галилей, итальянский изобретатель, который также улучшил (но не изобрел) термоскоп.

Термоскоп может показать различия в нагретости, что позволяет наблюдателям знать, если что-то становилось теплее или холоднее. Тем не менее, термоскоп не может обеспечить точную температуру в градусах. В 1612 году итальянский изобретатель Санторио добавил свою числовую шкалу на термоскоп и она была использована, чтобы измерять температуру человека. Но по-прежнему не хватало стандартизированной шкалы и точности.

Изобретение термометра принадлежит немецкому физику Габриелю Фаренгейту который совместно с датским астрономом Олаф Кристенсен Рёмером разработал измеритель на основе и с использованием спирта.

В 1724 году они ввели шкалу стандартной температуры, которая носит его имя Фаренгейта, масштаба который был использован для записи изменений нагретости в точной форме. Его шкала разделена на 180 градусов между точками замерзания и кипения воды. 32° F замерзания воды и 212 ° F кипения воды, 0° F была основана на нагретости равной смеси воды, льда и соли. Также за основу этой знаковой системы взята температура человеческого тела. Первоначально, нормальная нагретость человеческого тело была 100° F, но с тех пор была скорректирована до 98,6 ° F. Равная смесь воды, льда и хлорида аммония использована для установки в 0° F.

Читайте также:  Водонагреватель термекс 80 литров установка

Фаренгейт демонстрировал термометр на спиртовой основе в 1709 году до открытия ртутного аналога, который оказался более точным.

В 1714 Фаренгейт разработал первый современный термометр – ртутный термометр с более точными измерениями. Известно, что ртуть расширяется или сжимается при повышении физической величины нагретости или падает. Это можно считать первым современным ртутным термометром со стандартизированной шкалой.

История изобретения термометра отмечает, что Габриель Фаренгейт немецкий физик изобрел спиртовой термометр в 1709 году и ртутный термометр в 1714 году.

Виды температурных шкал

В современном мире находят применение определенные виды температурных шкал:

Температурные шкалы сообщение кратко1. Шкала Фаренгейта является одной из трех основных температурных знаковых систем, используемых сегодня с двумя другими Цельсия и Кельвина. Фаренгейт это стандарт, используемый для измерения температуры в Соединенных Штатах, но большая часть остального мира использует Цельсия.

2. Вскоре после открытия Фаренгейта шведский астроном Андерс Цельсий озвучил свою шкалу, которая упоминается как Цельсия. Она делится на 100 градусов, отделяющих точку кипения и замерзания. Оригинальный масштаб установленный Цельсием 0 в качестве точки кипения воды и 100 в качестве точки замерзания, был изменен вскоре после изобретения шкалы и стал: 0° C – замерзания, 100° C – точка кипения.

Температурные шкалы сообщение краткоТермин Цельсия был принят в 1948 году международной конференцией по вопросам мер и весов и масштаб является предпочтительным как датчик температуры для научных приложений, а также в большинстве стран мира кроме Соединенных Штатов.

Температурные шкалы сообщение кратко3. Следующую шкалу изобрел Лорд Кельвин из Шотландии с его датчиком в 1848 году, известная сейчас как шкала Кельвина. Она основывался на идее абсолютной теоретической нагретости, при которой все вещества не имеют тепловой энергии. Там нет отрицательных чисел по шкале Кельвина, 0 K самая низкая температура возможная в природе.

Абсолютный ноль по Кельвину означает минус 273,15 ° С и минус 459,67 F. Шкала Кельвина широко используется в научных приложениях. Единицы по шкале Кельвина имеют тот же размер, как и у шкалы Цельсия, за исключением того, что шкала Кельвина устанавливает самую низкую возможную температуру .

Коэффициенты пересчета видов температур

• Фаренгейта в градусы Цельсия: вычтите 32, а затем умножить на 5, а затем разделить на 9;

• Цельсия в градусы Фаренгейта: умножьте на 9, делим на 5, затем добавить 32;

• Фаренгейта в Кельвина: вычтите 32, умножить на 5, разделить на 9, а затем добавить 273,15;

• Кельвина в градусы Фаренгейта: вычтите 273,15, умножить на 1,8, а затем добавить 32;

• Кельвина в градусы Цельсия: добавить 273;

• Цельсия в Кельвина: вычтите 273.

Термометры используют материалы, которые изменяются в некотором роде, когда они нагреваются или охлаждаются. Самыми распространенные ртутные или спиртовые, где жидкость расширяется, когда нагревается и сжимается при охлаждении, поэтому длина столба жидкости длиннее или короче в зависимости от нагретости. Современные термометры калиброванные по виду температур как по Фаренгейту (используются в США), по Цельсию (во всем мире) и Кельвина (используется в основном учеными).

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-06-20

Заказать написание уникльной работы

">Псковский колледж строительства и экономики

">Реферат : ">Температурные шкалы.

">Как изобрели термометр.

Реферат по физике

Студента группы 106С

Преподаватель: Давыдова М.А

">Хронология создания термометра

;font-family:’Tahoma’;color:#2a2a2a">Все мы часто в своей жизни пользуемся таким прибором как термометр, но мало кто знает историю его изобретения и совершенствования. Принято считать, что термометр изобрел Галилео Галилей в далеком 1592 году. Конструкция термоскопа (именно так тогда назывался термометр) была примитивной (см. рис. ниже): к стеклянному шару небольшого диаметра припаивалась тонкая стеклянная трубка, которая помещалась в жидкость.

Читайте также:  Легкие картинки для рисования для начинающих

">*В 1597г. Галилео Галилей придумал первый прибор для наблюдений за изменением температуры (Термоскоп)

">*В 1657г. Термоскоп Галилея был усовершенствован флорентийским ученым

">*Постоянные точки кипения термометра была установлены в " xml:lang="en-US" lang="en-US">XVIII "> веке

">*В 1714г. Голландский ученый Д. Фаренгейт изготовил ртутный термометр

">*В 1730г. Французский физик Р. Реомюр предложил спиртово термометр

">*В 1848г. Английский физик Вильям Томсон (Лорд Кельвин) доказал возможность создания абсолютной шкалы температур.

;font-family:’Tahoma’;color:#2a2a2a">В дальнейшем конструкция термоскопа Галилея была доработана одним из его учеников – Фернандо Медичи. Основная идея сохранилась, однако Фернандо внес существенные изменения, которые сделали термоскоп более похожим на современный ртутный градусник. Также использовался стеклянный шар и тонкая трубка (см. рис. выше), но теперь трубка припаивалась не снизу, а сверху, и жидкость заливалась уже в стеклянный шар, при этом вверх трубки был открыт. Изменение температуры залитой жидкости (тогда в качестве нее использовался винный спирт) приводило к повышению ее уровня в трубке. Позднее на трубку были нанесены деления, т.е. была произведена первая градуировка термометра.

;font-family:’Tahoma’;color:#8b8b8b">Термоскоп Фернандо Медичи

;font-family:’Tahoma’;color:#2a2a2a;background:#fafafa">С тех пор прошло много времени, и за этот период градусник не раз совершенствовался и модернизировался. Благодаря последним достижениям в областях физики удалось разработать новые подходы к измерению температуры. Сегодня созданы различные ;color:#2172a5;background:#fafafa">цифровые термометры ;font-family:’Tahoma’;color:#2a2a2a;background:#fafafa">, в основе которых лежат принцип изменения сопротивления вещества при изменении температуры (электрические термометры) или принцип изменения уровня светимости, спектра и других величин при изменении температуры (оптические термометры).

;font-family:’Arial’;color:#000000">Температурные шкалы ;font-family:’Arial’;color:#000000">, способы деления на части интервалов ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">температуры ;font-family:’Arial’;color:#000000">, измеряемых ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">термометрами ;font-family:’Arial’;color:#000000"> по изменению какого-либо удобного для измерений ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">физического свойства ;font-family:’Arial’;color:#000000"> объекта, при прочих равных условиях однозначно зависящего от температуры ( ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">объёма ;font-family:’Arial’;color:#000000">, ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">давления ;font-family:’Arial’;color:#000000">, ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">электрического сопротивления ;font-family:’Arial’;color:#000000">, ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">ЭДС ;font-family:’Arial’;color:#000000">, ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">интенсивности излучения ;font-family:’Arial’;color:#000000">, ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">показателя преломления ;font-family:’Arial’;color:#000000">, ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">скорости звука ;font-family:’Arial’;color:#000000"> и др.) и называемого ;font-family:’Arial’;color:#000000">термометрическим свойством ;font-family:’Arial’;color:#000000"> (см. ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">Термометрия ;font-family:’Arial’;color:#000000">). Для построения шкалы температур приписывают её численные значения двум фиксированным точкам ( ;font-family:’Arial’;color:#000000">реперным точкам ;font-family:’Arial’;color:#000000"> температуры), например точке плавления льда и точке кипения воды. Деля разность температур реперных точек ( ;font-family:’Arial’;color:#000000">основной температурный интервал ;font-family:’Arial’;color:#000000">) на выбранное произвольным образом число частей, получают единицу измерения температуры, а задавая, опять-таки произвольно, функциональную связь между выбранным термометрическим свойством и температурой, получают возможность вычислять температуру по данной температурной шкале ;font-family:’Arial’;vertical-align:super;color:#000000">.

;font-family:’Arial’;color:#000000">Ясно, что построенная таким способом ;font-family:’Arial’;color:#000000">эмпирическая температурная шкала ;font-family:’Arial’;color:#000000"> является произвольной и условной. Поэтому можно создать любое число температурных шкал, различающихся выбранными термометрическими свойствами, принятыми функциональными зависимостями температуры от них (в простейшем случае связь между термометрическим свойством и температурой полагают линейной) и температурами реперных точек.

;font-family:’Arial’;color:#000000">Примерами температурных шкал служат шкалы ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">Цельсия ;font-family:’Arial’;color:#000000">, ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">Реомюра ;font-family:’Arial’;color:#000000">, ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">Фаренгейта ;font-family:’Arial’;color:#000000">, ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">Ранкина ;font-family:’Arial’;color:#000000"> и ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">Кельвина ;font-family:’Arial’;color:#000000">.

;font-family:’Arial’;color:#000000">Пересчёт температуры от одной температурной шкалы к другой, отличающейся термометрическим свойством, невозможен без дополнительных экспериментальных данных.

;font-family:’Arial’;color:#000000">Принципиальный недостаток эмпирических температурной шкал — их зависимость от выбранного термометрического свойства — отсутствует у ;font-family:’Arial’;color:#0b0080">абсолютной (термодинамической) температурная шкалы ;font-family:’Arial’;color:#000000">.

;font-family:’Tahoma’;color:#0000ff">Соотношение температурной шкалы Фаренгейта и Цельсия

;font-family:’Tahoma’">Температура абсолютного нуля

;font-family:’Tahoma’">При переводе из шкалы Фаренгейта в шкалу Цельсия из исходной цифры вычитают 32 и умножают на 5/9.

;font-family:’Tahoma’">При переводе из шкалы Цельсия в шкалу Фаренгейта исходную цифру умножают на 9/5 и прибавляют 32.

;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Термометры. ;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Решающий вклад в развитие конструкции термометров внёс немец Габриэль Даниэль Фаренгейт. В1709 году он изобрёл спиртовой термометр, а в 1714 – ртутный. Он придал им ту же форму, что применяется и сейчас. Успех его термометров следует искать во введенном им новом методе очищения ртути; кроме того, перед запаиванием он кипятил жидкость в трубке.

;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Рене Антуан де Реомюр не одобрял применения ртути в термометрах вследствие малого коэффициента расширения ртути. В 1730 г. он предложил применять в термометрах спирт, а. В 1731 году изобрёл водно-спиртовой термометр. И поскольку Реомюр нашел, что применяемый им спирт, смешанный в пропорции 5:1 с водой, расширяется в отношении 1000:1080 при изменении температуры от точки замерзания до точки кипения воды, то предложил шкалу от 0 до 80°.

Читайте также:  Котлы медленного горения на дровах

;font-family:’Arial’;color:#000000">Изобретатели температурных шкал

;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Учёные. Андерс Цельсий. ;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000"> Андерс Цельсий (Anders Celsius) родился 27 ноября 1701 года в Швеции. Область его интересов: астрономия, общая физика, геофизика. Преподавал в Упсальском университете астрономию, основал там астрономическую обсерваторию. Цельсий первым измерил яркость звезд, установил взаимосвязь между северным сиянием и колебаниями в магнитном поле Земли. Он принимал участие в Лапландской экспедиции 1736-1737 годов по измерению меридиана. По возвращении из полярных областей Цельсий начал активную работу по организации и строительству астрономической обсерватории в Упсале и в 1740 стал ее директором. Умер Андерс Цельсий 25 марта 1744 года. В честь него назван минерал цельзиан – разновидность бариевого полевого шпата.

;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Габриэль Фаренгейт. ;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Даниэль Габриэль Фаренгейт (Daniel Gabriel Fahrenheit) (1686–1736) — немецкий физик. Родился 24 мая 1686 в Данциге (ныне Гданьск, Польша). Изучал физику в Германии, Голландии и Англии. Почти всю жизнь прожил в Голландии, где занимался изготовлением точных метеорологических приборов. В 1709 изготовил спиртовой, в 1714 – ртутный термометр, использовав новый способ очистки ртути. Для ртутного термометра Фаренгейт построил шкалу, имеющую три реперные точки: 0° соответствовал температуре смеси вода – лед – нашатырный спирт, 96° – температуре тела здорового человека, а в качестве контрольной температуры было принято значение 32° для точки таяния льда. Температура кипения чистой воды по шкале Фаренгейта составила 212°. Шкала Фаренгейта применяется во многих англоязычных странах, хотя постепенно уступает место шкале Цельсия. Помимо изготовления термометров, Фаренгейт занимался усовершенствованием барометров и гигрометров. Исследовал также зависимость изменения температуры кипения жидкости от атмосферного давления и содержания в ней солей, обнаружил явление переохлаждения воды, составил таблицы удельных весов тел. Умер Фаренгейт в Гааге 16 сентября 1736.

;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Рене Реомюр. ;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000"> Рене Антуан де Реомюр (Rene Antoin de Reaumur) родился 28 февраля 1683 года в Ла-Рошель, французский естествоиспытатель, иностранный почетный член Петербургской АН (1737). Труды по регенерации, физиологии, биологии колоний насекомых. Предложил температурную шкалу, названную его именем. Он усовершенствовал некоторые способы приготовления стали, им, одним из первых, были сделаны попытки научного обоснования некоторых процессов литья, написал работу "Искусство превращения железа в сталь". Он пришел к ценному выводу, железо, сталь, чугун, различаются по количеству некоторой примеси и добавляя эту примесь к железу, путем цементации или сплавления с чугуном Реомюр получал сталь. В 1814 году К. Каретен доказал, что этой примесью является углерод. Реомюр дал способ приготовления матового стекла.

;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Сегодня память связывает его имя только лишь с изобретением долго использовавшейся температурной шкалы. На самом же деле Рене Антуан Фершант де Реомюр, живший в 1683-1757 годах, главным образом, в Париже, относился к тем учёным, универсальность которых в наше время — время узкой специализации — трудно себе представить. Реомюр был одновременно техником, физиком и естествоиспытателем. Большую известность за пределами Франции он приобрёл как энтомолог. В последние годы своей жизни Реомюр пришёл к идее, что поиски таинственной преобразующей силы следует вести в тех местах, где её проявление наиболее очевидно — при преобразовании пищи в организме, т.е. при её усвоении.

;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Скончался 17 октября 1757 года в замке Бермовдьер близ Сен-Жюльен-дю-Терру (Майенн).

;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Уильям Ранкин. ;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000"> Уильям Джон Макуорн Ранкин (Ренкин) (William John M. Rankine) (1820-72) , шотландский инженер и физик, один из создателей технической термодинамики. Предложил теоретический цикл парового двигателя (цикл Ранкина), температурную шкалу (шкала Ранкина), нуль которой совпадает с нулем термодинамической температуры, а по размеру 1 град Р. ( °R) равен 5/9 К (шкала широкого распространения не получила).

;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Изобретатели ;font-family:’Trebuchet MS’">http://www.physicedu.ru/phy-1524.html ;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">

;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Температурные шкалы: ;font-family:’Trebuchet MS’">http://ru.wikipedia.org/wiki/Температурные_шкалы

;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Термометры ;font-family:’Trebuchet MS’">http://www.physicedu.ru/phy-1524.html

;font-family:’Trebuchet MS’;color:#000000">Хронология ;font-family:’Trebuchet MS’">http://www.aiportal.ru/promote/9/history-of-creation-thermometer.html

Заказать написание уникльной работы

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе