X'inhuma l-iskali termometriċi u kif jinqasmu?

It-Termometrija hija responsabbli għall-kejl tat-temperatura f'diversi sistemi, u hija dixxiplina ta 'bidu pjuttost empiriku, peress li minn żmien Hippocrates, fil-qasam tal-mediċina, kien hemm għarfien tat-temperatura tal-korpi, permezz tal-mess, u skond is-sensazzjoni perċepita kienet ikklassifikata bħala "sħana ħelwa" jew "deni ħruq". Madankollu, ma kienx qabel l-iżvilupp tat-termometru, minn Galileo Galilei, snin wara, meta dan il-qasam ta 'studju ħalla l-ilmijiet empiriċi, biex jadotta rwol xjentifiku.

Ilkoll nafu t-termometru bħala strument għall-kejl tat-temperatura ta 'ġisem, u tal-ambjent, imma Kif taħdem? Minn fejn ġew l-iskali termometriċi? Iżda qabel ma nwieġbu dawn il-mistoqsijiet, huwa importanti li niċċaraw il-kunċett tal-varjabbli li qed inkejlu, f'dan il-każ, it-temperatura.

It-temperatura, l-unità fundamentali tal-iskala termometrika

Meta ssemmi l-kelma temperatura, żgur li ħsibt dwar l-ammont ta 'sħana, madankollu, l-ewwel ħaġa li għandek tikkunsidra hija dik is-sħana mhix l-istess bħat-temperatura, għalkemm naturalment, iż-żewġ varjabbli huma marbuta mill-qrib ma 'xulxin.

Is-sħana hija l-ammont ta 'enerġija li t-trasferiment tagħha huwa assoċjat ma' gradjent ta 'temperatura bejn żewġ sistemi, li jfisser li t-temperatura hija varjabbli li tiddetermina s-sħana, iżda mhix dwar is-sħana nnifisha. It-temperatura hija assoċjata ma 'enerġija kinetika, li hija dik li tiddefinixxi l-moviment tal-partiċelli fis-sistema, u sal-punt li hemm aġitazzjoni akbar fil-moviment tal-partiċelli, iktar ikun kbir il-kobor prodott mill-hekk imsejħa "skali termometriċi".

Termometru, il-bażi tat-termometrija

Kif diġà ssemma, il-kreatur tal-ewwel termometru kien Galileo Galilei, id-disinn ta 'dan l-istrument kien ibbażat fuq l-immuntar ta' tubu tal-ħġieġ vertikali, magħluq fiż-żewġt itruf, li fih ilma li fih kienu mgħaddsa diversi sferi tal-ħġieġ magħluqa., B'likwidu kkulurit ġewwa. Dan ippermetta li jsiru l-ewwel rekords tal-varjazzjonijiet fit-temperatura. Il-fluwidu użat f'dan l-ewwel termometru kien l-ilma, madankollu, aktar tard ġie sostitwit bl-alkoħol, billi l-ilma f'temperaturi baxxi ħafna laħaq punt ta 'ffriżar, u meta l-pressjoni atmosferika varjat, il-varjazzjonijiet fil-livell ta' l-ilma ġew irreġistrati, mingħajr Dan jimplika varjazzjoni fit-temperatura.

Bejn is-snin 1611 u 1613. Santorio jinkorpora skala numerika għall-istrument ta 'Galileo. Madankollu, dan l-istrument xorta ma tax riżultati eżatti, peress li l-fluwidu tal-kejl kien suxxettibbli ħafna għall-pressjoni atmosferika. Fis-sena 1714, Daniel Fahrenheit inkorpora l-merkurju fil-kejl.

L-użu tal-merkurju rrappreżenta avvanz kbir fil-preċiżjoni ta 'l-istrument, billi minħabba l-koeffiċjent għoli ta' espansjoni tiegħu, id-disturbi kkawżati mit-temperatura kienu notevoli faċilment.

Prinċipju tax-xogħol tat-termometru

Meta żewġ partijiet ta 'sistema jiġu f'kuntatt, dak li jista' jkun mistenni huwa li jseħħu varjazzjonijiet fil-proprjetajiet tat-tnejn, li huma marbuta ma 'fenomenu ta' trasferiment tas-sħana bejniethom. Il-kondizzjonijiet li għandhom jiġu sodisfatti biex sistema tkun f'ekwilibriju termali huma dawn li ġejjin:

• M'għandu jkun hemm l-ebda skambju ta 'sħana bejn il-partijiet involuti
• L-ebda waħda mill-proprjetajiet li jiddependu mit-temperatura m'għandha tvarja.

It - termometru jaħdem taħt Prinċipju żero tat-termodinamika, li jistabbilixxi l-interrelazzjoni bejn żewġ varjabbli f'ekwilibriju termali. Li jfisser li l-merkurju, bħala fluwidu suxxettibbli għal bidliet fit-temperatura, meta jidħol f'ekwilibriju mal-ġisem jew il-medju, li l-valur tat-temperatura li rridu nkunu nafu, jadotta l-valur tat-temperatura tiegħu.

Żvilupp ta 'skali termometriċi

Kif diġà semmejna, l-ewwel viżjonarju tal-ħtieġa li jiġi stabbilit parametru ta 'kejl fl-istrument ta' Galileo kien Santorio, li stabbilixxa skala numerika mingħajr ebda sens fiżiku. Madankollu, dan l-avveniment kien ta 'importanza kbira fl-iżvilupp ta' dak li issa nafu bħala l-iskali tat-termometrija.

Grad Rømer

Rømer hija skala bbażata fuq l-iffriżar u t-togħlija ta 'ilma mielaħ. Din l-iskala bħalissa m'għadhiex tintuża, peress li ma tipprovdix riżultati preċiżi.

Skala Fahrenheit

Daniel Fahrenheit kien manifattur ta 'strumenti tekniċi li kiteb it-termometru tal-alkoħol fl-1709, u mbagħad snin wara kien jagħmel l-ewwel termometru bbażat fuq il-merkurju. Dan l-inventur ta 'oriġini Ġermaniża, żviluppa skala termometrika arbitrarja, li għandha ismu, li għandha l-karatteristiċi li ġejjin:

• M'għandux valuri negattivi, billi f'dak iż-żmien ma kien hemm l-ebda kunċetti rigward temperaturi taħt 0, għal din ir-raġuni, it-togħlija ta 'l-ilma sseħħ f'212 ° F, u l-iffriżar tiegħu f'32 ° F.
• Huwa pjuttost preċiż, peress li huwa bbażat fuq osservazzjonijiet fit-termometru tal-merkurju, materjal bi espansjoni kważi uniformi f'dik il-medda ta 'temperatura.
• Bit-termometru ta 'preċiżjoni tiegħu, Fahrenheit kejjel il-varjazzjoni fit-temperatura tat-togħlija ta' l-ilma taħt kondizzjonijiet ta 'pressjoni ambjentali, u kien kapaċi jistabbilixxi li l-punt tat-togħlija huwa karatteristika ta' kull sustanza likwida.
• L-użu tiegħu nfirex f'pajjiżi bħall-Istati Uniti u r-Renju Unit.

Skala Celsius

Fost l-iskali termometriċi, din kisbet popolarità kbira fi żmienha. Ġie ivvintat fl-1742 mill-astronomu Svediż Andrés Celsius, li żviluppah billi ħa l-punt tal-iffriżar tal-ilma bħala l-valur l-iktar baxx u l-punt tat-togħlija tiegħu bħala l-valur massimu. Celsius wettaq sensiela ta '100 diviżjoni bejn dawn iż-żewġ punti.

B'differenza mill-iskali l-oħra, iċ-ċentigradi jaħdem b'100 gradwazzjoni, u l-użu tiegħu ġie estiż għal skopijiet domestiċi, billi fil-qasam xjentifiku l-użu tal-iskala Kelvin assoluta huwa preferut.

Skala assoluta

Din l-iskala tissejjaħ "assoluta", li tikkontempla l-valur ta 'żero assolut, u l-importanza tagħha bażikament tinsab f'dan l-aspett, peress li ma tiddependix fuq punti fissi arbitrarji, iżda pjuttost tippreżenta t-temperatura bħala espressjoni tal-kinetika molekulari. fil-punt fejn ġie ddeterminat il-waqfien tal-moviment molekulari.

Huwa importanti li wieħed jinnota li din it-temperatura hija assoċjata ma 'l-iskala Celsius, billi t-tnejn jimmaniġġjaw gradwazzjoni ta' 100.

Skala Rankine

Fl-1859, l-inġinier William Rankine, ippropona din l-iskala, li hija relatata mal-gradi Fahrenheit, peress li tieħu ħsieb l-istess gradwazzjoni, madankollu din l-iskala tikkontempla l-preżenza ta 'żero assolut. B’analoġija, jista ’jingħad li r-relazzjoni Celsius-Kelvin hija tal-istess natura bħall-Fahrenheit-Rankine.

Konverżjonijiet bejn skali termometriċi

L-użu tal-konverżjonijiet huwa ta 'importanza kbira fil-qasam tas-soluzzjoni tal-problemi, huwa determinat mill-fatt li ma nistgħux niġbru varjabbli ta' natura differenti. U minħabba li d-dixxiplini differenti jistgħu jiġu ttrattati f'termini ta 'skali termometriċi differenti, ġew stabbiliti relazzjonijiet li jippermettu t-trasformazzjoni tal-valuri.

• Fahrenheit (ºF) - Rankine (ºR)

ºF = ºR- 460

• Celsius (ºC) - Kelvin (ºK)

ºC = ºK- 273

• Celsius (ºC) - Fahrenheit (ºF)

ºC = (ºF-32) / 1,8