Šta su termometrijske vage i kako se dijele?

Termometrija je odgovorna za mjerenje temperature u različitim sustavima i disciplina je prilično empirijskih početaka, budući da je još od Hipokratovog područja u medicini postojala svijest o temperaturi tijela, dodirom i prema percipirani osjećaj klasificiran je kao "slatka vrućina" ili "goruća groznica". Međutim, tek razvojem termometra, Galileo Galilei, godinama kasnije, kada je ovo područje proučavanja napustilo empirijske vode, usvaja naučnu ulogu.

Svi znamo termometar kao instrument za mjerenje temperature tijela i okoline, ali Kako to radi? Odakle termometrijske vage? Ali prije nego što odgovorite na ova pitanja, važno je razjasniti koncept varijable koju mjerimo, u ovom slučaju, temperature.

Temperatura, osnovna jedinica termometrijske skale

Kada imenujete riječ temperatura, zasigurno ste razmišljali o količini toplote, međutim, prvo što treba uzeti u obzir je to toplina nije isto što i temperatura, iako su naravno obje varijable usko povezane.

Toplina je količina energije čiji je prijenos povezan s gradijentom temperature između dva sistema, što znači da je temperatura varijabla koja određuje toplinu, ali to nije sama toplota. Temperatura je povezana s kinetičkom energijom, koja definira kretanje čestica u sustavu, a u mjeri u kojoj postoji veća uznemirenost u kretanju čestica, veća će biti veličina koju stvaraju takozvane „termometrijske vage“. ”.

Termometar, osnova termometrije

Kao što je već spomenuto, tvorac prvog termometra bio je Galileo Galilei, dizajn ovog instrumenta zasnovan je na sklopu vertikalne staklene cijevi, zatvorene na oba kraja, koja sadrži vodu u koju je potopljeno nekoliko zatvorenih staklenih kuglica, obojenom tekućinom unutra. To je omogućilo da se naprave prvi zapisi o temperaturnim varijacijama. Tekućina koja se koristila u ovom prvom termometru bila je voda, međutim, kasnije je zamijenjena alkoholom, jer je voda na vrlo niskim temperaturama dosegla tačku smrzavanja, a kada je atmosferski pritisak varirao, zabilježene su fluktuacije nivoa vode, bez To će značiti varijacija temperature.

Između 1611. i 1613. Santorio uključuje brojčanu skalu u Galilejev instrument. Međutim, ovaj instrument još uvijek nije dao precizne rezultate, budući da je mjerna tekućina bila vrlo osjetljiva na atmosferski pritisak. Godine 1714. Daniel Fahrenheit ugradio je živu u mjerenje.

Upotreba žive predstavljala je veliki napredak u preciznosti instrumenta, budući da su, s visokim koeficijentom širenja, smetnje uzrokovane temperaturom bile lako uočljive.

Princip rada termometra

Kada dva dijela sistema dođu u kontakt, ono što se može očekivati ​​je da će doći do varijacija u svojstvima oba, koja su povezana sa fenomenom prijenosa topline između njih. Uslovi koji moraju biti ispunjeni da bi sistem bio u toplotnoj ravnoteži su sljedeći:

  • Ne bi trebalo biti razmjene topline između uključenih strana
  • Nijedno od svojstava zavisnih od temperature ne bi trebalo da varira.

Termometar radi ispod Nulti princip termodinamike, koji uspostavlja međusobnu povezanost dviju varijabli u termičkoj ravnoteži. Što znači da živa, kao tečnost podložna temperaturnim promjenama, kada ulazi u ravnotežu s tijelom ili medijem, čiju temperaturnu vrijednost želimo znati, usvaja svoju temperaturnu vrijednost.

Razvoj termometrijskih vaga

Kao što smo već spomenuli, prvi vizionar potrebe uspostavljanja mjernog parametra u Galilejevom instrumentu bio je Santorio, koji je uspostavio numeričku skalu bez ikakvog fizičkog smisla. Međutim, ovaj događaj je imao veliku važnost u razvoju onoga što danas znamo kao termometrijske vage.

Rømer ocjena

Rømer je vaga zasnovana na smrzavanju i ključanju slane vode. Ova skala se trenutno ne koristi, jer ne daje precizne rezultate.

Fahrenheitova skala

Daniel Fahrenheit bio je proizvođač tehničkih instrumenata koji je autor alkoholnog termometra 1709. godine, a zatim će godinama kasnije napraviti prvi termometar na bazi žive. Ovaj izumitelj njemačkog porijekla razvio je proizvoljnu termometrijsku ljestvicu koja nosi njegovo ime koja ima sljedeće karakteristike:

  • Nema negativne vrijednosti, jer u to vrijeme nisu postojale ideje o temperaturama nižim od 0, zbog toga se ključanje vode događa na 212ºF, a njeno leđenje na 32ºF.
  • Prilično je precizan, jer se zasniva na opažanjima u živinom termometru, materijalu s gotovo jednoličnim širenjem u tom temperaturnom opsegu.
  • Svojim preciznim termometrom Fahrenheit je izmjerio varijaciju temperature ključanja vode u uvjetima okolnog pritiska i uspio ustanoviti da je tačka ključanja karakteristika svake tekuće supstance.
  • Njegova se upotreba proširila u zemljama poput Sjedinjenih Država i Ujedinjenog Kraljevstva.

Celzijeva skala

Među termometrijskim vagama, ova je u svoje vrijeme stekla veliku popularnost. Izumio ga je 1742. švedski astronom Andrés Celsius, koji ga je razvio uzimajući tačku ledišta vode kao nižu vrijednost, a tačku ključanja kao maksimalnu vrijednost. Celzijus je izveo seriju od 100 podjela između ove dvije točke.

Za razliku od ostalih ljestvica, Celzijus radi sa 100 stupnjeva, a njegova upotreba je proširena u domaće svrhe, budući da je u znanstvenom polju poželjna upotreba apsolutne Kelvinove ljestvice.

Apsolutna skala

Ova se skala naziva "apsolutna", koja promatra vrijednost apsolutne nule, a njena važnost leži u osnovi u ovom aspektu, jer ona ne ovisi o proizvoljnim fiksnim tačkama, već predstavlja temperaturu kao izraz molekularne kinetike, dobivajući vrijednost na mjestu gdje je utvrđen prestanak molekularnog kretanja.

Važno je napomenuti da je ova temperatura povezana sa Celzijevom skalom, jer obje imaju stupnjevanje od 100.

Rankinova skala

1859. godine inženjer William Rankine predložio je ovu ljestvicu koja se odnosi na stepene Fahrenheita, budući da se bavi istom gradacijom, međutim ova skala uključuje prisustvo apsolutne nule. U analogiji se može reći da je odnos Celzijusa i Kelvina iste prirode kao i Fahrenheit-Rankine.

Pretvorbe između termometrijskih skala

Upotreba konverzija je od velike važnosti na polju rješavanja problema, određena je činjenicom da ne možemo grupirati varijable različite prirode. A budući da se različitim disciplinama može rukovati u smislu različitih termometrijskih razmjera, uspostavljeni su odnosi koji omogućavaju transformaciju vrijednosti.

  • Fahrenheit (ºF) - Rankine (ºR)

ºF = ºR- 460

  • Celzijus (ºC) - Kelvin (ºK)

ºC = ºK- 273

  • Celzijus (ºC) - Fahrenheit (ºF)

ºC = (ºF-32) / 1,8


Sadržaj članka pridržava se naših principa urednička etika. Da biste prijavili grešku, kliknite ovdje.

Budite prvi koji komentarišete

Ostavite komentar

Vaša e-mail adresa neće biti objavljena.

  1. Za podatke odgovoran: Miguel Ángel Gatón
  2. Svrha podataka: Kontrola neželjene pošte, upravljanje komentarima.
  3. Legitimacija: Vaš pristanak
  4. Komunikacija podataka: Podaci se neće dostavljati trećim stranama, osim po zakonskoj obavezi.
  5. Pohrana podataka: Baza podataka koju hostuje Occentus Networks (EU)
  6. Prava: U bilo kojem trenutku možete ograničiti, oporaviti i izbrisati svoje podatke.