什么是测温秤,如何划分?

测温法负责测量各种系统中的温度,并且是一门颇具经验的开端,因为自希波克拉底时代以来,在医学领域,人们一直通过触摸来感知身体的温度,并根据感觉被归类为“甜热”或“灼热”。 但是,直到几年后伽利略·伽利莱(Galileo Galilei)开发温度计后,该研究领域才离开了经验领域,才开始发挥科学作用。

我们都知道温度计是一种用于测量人体和环境温度的仪器,但是 它是如何工作的? 温度计是从哪里来的? 但是在回答这些问题之前,重要的是要弄清楚我们正在测量的变量的概念,在这种情况下,就是温度。

温度,温度计的基本单位

命名温度一词时,您肯定会想到热量,但是,首先要考虑的是 热量与温度不同,尽管这两个变量当然是紧密相连的。

热量是能量的传递,其传递与两个系统之间的温度梯度有关,这意味着温度是确定热量的变量,但与热量本身无关。 温度与动能有关,动能决定了系统中粒子的运动,并且在一定程度上,粒子运动中的搅动越剧烈,所谓的“热度标尺”所产生的幅度就越大。 ”。

温度计,温度计的基础

如前所述,第一个温度计的创建者是伽利略·伽利莱(Galileo Galilei),该仪器的设计基于垂直玻璃管的组装,该玻璃管两端封闭,里面装有水,几个封闭的玻璃球浸入其中,并浸入有色液体。里面。 这允许进行温度变化的第一记录。 在第一个温度计中使用的流体是水,但是后来被酒精代替,因为非常低的温度下水达到了凝固点,并且当大气压变化时,记录了水位的波动,而这并不意味着温度变化。

在1611年和1613年之间。圣托里奥在伽利略的乐器中加入了数字刻度。 但是,由于测量流体非常容易受到大气压的影响,因此该仪器仍然无法提供准确的结果。 在1714年,丹尼尔·法伦海特(Daniel Fahrenheit)将汞纳入了测量范围。

汞的使用代表了仪器精度的巨大进步,因为由于其高膨胀系数,由温度引起的干扰很容易注意到。

温度计工作原理

当系统的两个部分接触时,可以预料的是,两者的特性都会发生变化,这与它们之间的热传递现象有关。 系统达到热平衡所必须满足的条件如下:

  • 参与各方之间不应进行热交换
  • 随温度变化的特性均不应改变。

温度计在 热力学的零原理,它建立了热平衡中两个变量之间的相互关系。 这就是说,汞作为一种温度变化敏感的流体,当与我们想知道其温度值的人体或介质达到平衡时,便采用其温度值。

温度计的发展

正如我们已经提到的,需要在伽利略仪器中建立测量参数的第一个有远见的人是Santorio,他建立了没有任何物理意义的数字刻度。 但是,此事件对于我们现在所称的测温秤的发展非常重要。

罗默级

罗默(Rømer)是一种基于盐水冷冻和沸腾的秤。 由于无法提供准确的结果,因此该比例尺目前正在使用中。

华氏量表

丹尼尔·法伦海特(Daniel Fahrenheit)是技术仪器的制造商,于1709年创作了酒精温度计,然后几年后,他制造了第一台基于汞的温度计。 这位德国籍发明家开发了一个任意的温度计,以他的名字命名,具有以下特征:

  • 它没有负值,因为当时没有关于温度低于0的概念,因此,水的沸腾发生在212ºF,冻结在32ºF。
  • 这是非常准确的,因为它基于水银温度计的观察,该温度计在该温度范围内具有几乎均匀的膨胀率。
  • 通过其精密温度计,华氏温度测量了环境压力条件下水的沸腾温度变化,并能够确定沸点是每种液体物质的特征。
  • 它的使用已在美国和英国等国家传播。

摄氏刻度

在测温秤中,这一秤在当时广受欢迎。 它是由瑞典天文学家AndrésCelsius于1742年发明的,他以水的凝固点为下限值,以沸点为最大值来开发水。 摄氏在这两个点之间进行了一系列的100划分。

与其他刻度不同,摄氏可以工作100个刻度,并且其用途已扩展到家庭用途,因为在科学领域,绝对开尔文刻度的使用是首选。

绝对规模

该标度被称为“绝对”,它考虑了绝对零值,其重要性基本上就在于此方面,因为它不依赖于任意固定点,而是将温度表示为分子动力学的一种表达。在确定分子运动停止的时刻。

重要的是要注意,此温度与摄氏温度标度有关,因为两者都可处理100的刻度。

朗肯量表

1859年,工程师威廉·兰金(William Rankine)提出了这个与华氏度有关的标度,因为它处理相同的刻度,但是该标度考虑到绝对零的存在。 以此类推,可以说摄氏与开尔文的关系与华氏-朗肯具有相同的性质。

温度计之间的转换

在我们解决问题的领域中,转换的使用非常重要,这取决于我们不能对不同性质的变量进行分组的事实。 并且由于可以根据不同的温度标尺来处理不同的学科,因此已经建立了允许值转换的关系。

  • 华氏(ºF)-朗肯(ºR)

ºF=ºR-460

  • 摄氏(ºC)-开尔文(ºK)

ºC=ºK-273

  • 摄氏(ºC)-华氏(ºF)

ºC=(ºF-32)/ 1,8


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