Mik azok a hőmérő mérlegek?

az hőmérő mérlegek azok, amelyek bizonyos referenciapontok alapján jelzik a hőmérsékletet. A hőmérsékletet olyan eszközök segítségével mérik, amelyek az anyag hőmérsékletének függvényében változhatnak. Ezeket a mérőeszközöket az általánosan elfogadott hőmérsékleti skála szerint kalibráljuk.

Egy adott hőmérsékleti skála megtervezésekor azonban nehézségek merülnek fel azzal a ténnyel, hogy az egyes anyagok tulajdonságai ugyanabban a hőmérsékleti tartományban változnak másképpen.

Számos hőmérő tervezése például a folyadék expanzió jelenségén alapul, a hőmérséklet emelkedésével. Az ilyen típusok közé tartoznak a folyékony hőmérők (higany vagy alkohol), amelyekben a folyadékoszlop hossza emelkedik a hőmérséklet emelkedésével.

Ugyanezen folyadék hőtágulási együtthatója különböző hőmérsékleteken változik, ami megnehezíti a hőmérsékleti skála kialakítását.

A hőmérő skálák behatolási pontja: Celsius

1742-ben Anders Celsius svéd csillagász azt javasolta, hogy a 0 ° C-os hőmérsékletet a jég olvadáspontjához és a víz forráspontjához 100 ° C-ra rendeljék, és így a két pont közötti távolságot 100 egyenlő intervallumra osztjuk..

Ha azonban a higanyoszlop, amely kitölti a jég olvadáspontja és a víz forráspontja közötti távolságot, 100 egyenlő intervallumra van felosztva, és figyelembe veszi a higany tágulási együtthatójának a függőségét. előfordul, hogy a higanyoszlop hosszának ugyanazt a növekedését a különböző hőmérséklet-emelkedések fogják igazolni.

Összefoglalva, a különböző hőmérő folyadékokon alapuló egyenletes hőmérsékleti skála megosztásának értéke eltérő lesz.

Ha például a hőmérő vízzel van feltöltve, amikor a hőmérőt a jég olvadáspontjából felmelegítik, furcsa jelenség figyelhető meg: a hőmérséklet emelkedésével a vízoszlop a 0 szint alá esik , amely a jég olvadáspontjának felel meg.

Ennek oka, hogy légköri nyomáson a víz sűrűsége magasabb, mint a 3,98 ° C hőmérséklet. Ezért 0 és 3,98 ° C közötti hőmérsékleten a hőmérőt töltő víz térfogata csökken.

A múltban különböző termometriás anyagokon alapuló hőmérsékleti skálákat állapítottak meg, de később kiderült, hogy a gáz az egyik legmegfelelőbb hőmérő anyag..

A hőmérő története

A hőmérséklet mérésének ötlete teljesen új. 1593 körül számos feltaláló dolgozott a hőmérők körül, de a legismertebb a Galileo Galilei, az olasz feltaláló, aki szintén javította a távcsövet.

A hőmérő hőmérsékletkülönbségeket mutathat, lehetővé téve a megfigyelők számára, hogy tudják-e, hogy valami melegebbé vagy hidegebbé válik. A hőmérő azonban nem tudott pontos hőmérsékletet megadni fokokban.

1612-ben Santorio Santorio olasz feltaláló hozzáadott egy numerikus skálát a termoszkópjához, amelyet korábban az emberi hőmérsékletre használt..

II. Ferdinánd, Toszkána nagyhercege, 1654-ben feltalálta az első zárt hőmérőt, alkoholt folyadékként használva. De még mindig nem volt szabványosított skála, és nem volt nagyon pontos.

Ugyanakkor Daniel Gabriel Fahrenheit német fizikus találkozott Olaus Roemerrel, egy dán csillagászral, aki alkoholos hőmérőt borral fejlesztett ki. Két pontot szerzett a hőmérőjén: 60 a forró víz hőmérsékletének és 7,5, a jég megolvasztási pontjának jelölésére.

1714-ben a Fahrenheit finomította a Roemer találmányát, és kifejlesztette az első modern hőmérőt: a higany hőmérőt kifinomultabb mérésekkel. A higany a hőmérséklet emelkedésével vagy csökkenésével kibővül vagy összehúzódik.

A Fahrenheit 1709-ben feltalált egy alkohol-hőmérőt, mielőtt megismerte a higany megfelelőjét, ami pontosabbnak bizonyult..

Különböző hőmérő mérlegek

Az évszázadok során számtalan termometrikus mérleg került kialakításra a hőmérsékletek mennyiségi mérésére. Ezek közül a mérlegek közül sok elhagyott régen. A legelterjedtebbeket az alábbiakban ismertetjük.

Celsius hőmérő skála (Celsius)

A svéd tudós, Anders Celsius (1701-1744) ezt a skálát nemzetközi szabványnak nevezte. A skála "centesimal", ami azt jelenti, hogy 100 egyenlő részre oszlik, amelyek mindegyike "Celsius fok" vagy "Celsius fok", és amelynek szimbóluma ºC. A 0 értéket hagyományosan a jég olvadási hőmérsékletének és a 100 értéknek a forrásban levő víz hőmérsékletéhez rendeljük.

Fahrenheit hőmérő skála

Ez a skála a nevét Daniel Gabriel Fahrenheit tudósnak (1686-1736) köszönheti. Jelenleg elsősorban az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban használják (bár nem hivatalosan). A skála 180 egyenlő részre oszlik, amelyek mindegyike Fahrenheitnek nevezik, amelynek szimbóluma ºF. A 32 értéket a jéghőmérséklethez és a 212 értékhez rendeljük a forrásban lévő víz hőmérsékletéhez, mind a tenger szintjének légnyomásához..

Réaumur hőmérő

Ezt a skálát feltalálta René-Antoine Ferchault de Réaumur francia tudós (1683-1757). 80 egyenlő részre oszlik, mindegyik Réaumur fokozatú, melynek szimbóluma º R. A 0 érték a jég olvadási hőmérsékletéhez és a 80 értékhez van rendelve a forró víz hőmérsékletéhez, mind a vízszint légköri nyomásánál. tenger.

Abszolút hőmérő skála (Kelvin)

A brit tudós, Lord Kelvin (1824-1907), a termodinamika úttörője, ezt a skála Kelvin-fokot használ. A nulla fokú Kelvin, az úgynevezett "abszolút nulla", a termodinamikai elmélet szerinti legalacsonyabb lehetséges hőmérsékletet jelenti. Ez -273,16 Celsius fok.

A Kelvin-skálán lévő egységek ugyanolyan méretűek, mint a Celsius-skálán, kivéve, hogy a Kelvin-skála a legalacsonyabb hőmérsékletet 0-ra állítja..

referenciák

1. Kim Ann Zimmermann. Hőmérséklet: Tények, történelem és definíció. (2013. szeptember). livescience.com.
2. Hőmérsékletmérés: Bevezetés a hőmérsékletmérésbe (s.f.) omega.com.
3. Abszolút hőmérséklet skála (2008. augusztus). Encyclopædia Britannica. britannica.com.
4. Hőmérséklet és mérése. (N.d.). nextgurukul.in.