Om ulike temperaturskalaer. Fahrenheit og andre temperaturskalaer

Det er enkelt å sende inn det gode arbeidet ditt til kunnskapsbasen. Bruk skjemaet nedenfor

god jobb til nettstedet">

Studenter, hovedfagsstudenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i studiene og arbeidet vil være veldig takknemlige for deg.

Lagt ut på http: www. alt best. ru/

Temperaturskalaer

Menneskeheten lærte å måle temperatur for omtrent 400 år siden. Men de første instrumentene som lignet dagens termometre dukket opp først på 1700-tallet. Oppfinneren av det første termometeret var vitenskapsmannen Gabriel Fahrenheit. Totalt ble det oppfunnet flere forskjellige temperaturskalaer i verden, noen av dem var mer populære og brukes fortsatt i dag, andre falt gradvis ut av bruk.

Temperaturskalaer er systemer med temperaturverdier som kan sammenlignes med hverandre. Siden temperatur ikke er en størrelse som kan måles direkte, er verdien assosiert med en endring i temperaturtilstanden til et stoff (for eksempel vann). På alle temperaturskalaer registreres som regel to punkter, tilsvarende overgangstemperaturene til det valgte termometriske stoffet til forskjellige faser. Dette er de såkalte referansepunktene. Eksempler på referansepunkter er kokepunktet for vann, herdepunktet for gull osv. Ett av punktene er tatt som opprinnelse. Intervallet mellom dem er delt inn i et visst antall like segmenter, som er enkle. Enheten for temperaturmåling er universelt akseptert som én grad. temperaturskala enhet

De mest populære og mest brukte temperaturskalaene i verden er Celsius- og Fahrenheit-skalaene.

La oss se på de tilgjengelige skalaene i rekkefølge og prøve å sammenligne dem fra synspunktet om brukervennlighet og praktisk nytte. Det er fem mest kjente skalaer:

1. Fahrenheit ble oppfunnet av Fahrenheit, en tysk vitenskapsmann. En av de kalde vinterdager I 1709 falt kvikksølvet i forskerens termometer til en veldig lav temperatur, som han foreslo å ta som null på den nye skalaen. Et annet referansepunkt var temperatur menneskekroppen. Frysepunktet for vann på skalaen hans var +32°, og kokepunktet +212°. Fahrenheit-skalaen er ikke spesielt gjennomtenkt eller praktisk. Tidligere ble det mye brukt i Engelsktalende land, for øyeblikket - nesten bare i USA.

2. I henhold til Reaumur-skalaen, oppfunnet av den franske forskeren René de Reaumur i 1731, er det nedre referansepunktet vannets frysepunkt. Skalaen er basert på bruken av alkohol, som utvider seg ved oppvarming en grad ble tatt til å være en tusendel av volumet av alkohol i reservoaret og røret ved null. Denne vekten er nå ute av bruk.

3. Celsius(foreslått av svensken Anders Celsius i 1742) tas temperaturen på blandingen av is og vann (temperaturen som isen smelter ved) som null, det andre hovedpunktet er temperaturen vann koker ved. Det ble besluttet å dele intervallet mellom dem i 100 deler, og en del ble tatt som en måleenhet - en grad Celsius. Denne skalaen er mer rasjonell enn Fahrenheit-skalaen og Reaumur-skalaen, og brukes nå overalt.

4. Kelvin skala oppfunnet i 1848 av Lord Kelvin (den engelske vitenskapsmannen W. Thomson). Nullpunktet på den tilsvarte lavest mulig temperatur der bevegelsen av molekyler av et stoff stopper. Denne verdien ble teoretisk beregnet når man studerte egenskapene til gasser. På Celsius-skalaen tilsvarer denne verdien ca - 273°C, dvs. null Celsius er lik 273 K. Måleenheten til den nye skalaen var én kelvin (opprinnelig kalt "graden Kelvin").

5. Rankin skala(oppkalt etter den skotske fysikeren W. Rankin) har samme prinsipp som Kelvin-skalaen, og dimensjonen er den samme som Fahrenheit-skalaen. Dette systemet var praktisk talt ikke utbredt.

Temperaturverdiene som Fahrenheit- og Celsius-skalaene gir oss kan enkelt konverteres til hverandre. Når du konverterer "i hodet" Fahrenheit-verdier til grader Celsius, må du redusere det opprinnelige tallet med 32 enheter og multiplisere med 5/9. Vice versa (fra Celsius til Fahrenheit-skalaen) - multipliser den opprinnelige verdien med 9/5 og legg til 32. Til sammenligning: temperaturen på absolutt null i Celsius er 273,15 °, i Fahrenheit - 459,67 °.

OGtemperaturmåling

Temperaturmåling er basert på avhengigheten til noen fysisk mengde(for eksempel volum) på temperatur. Denne avhengigheten brukes i temperaturskalaen til et termometer - en enhet som brukes til å måle temperatur.

I 1597 skapte Galileo Galilei termoskopet. Termoskopet var en liten glasskule med et loddet glassrør senket ned i vann. Når ballen avkjølt steg vannet i røret. Etter hvert som været ble varmere, sank vannstanden i rørene. Ulempen med enheten var mangelen på en skala og avhengigheten av avlesningene på atmosfærisk trykk.

Senere forbedret florentinske forskere Galileos termoskop ved å legge til en skala med perler og pumpe ut luften fra ballongen. I 1700 ble lufttermoskopet forvandlet av vitenskapsmannen Torricelli. Anordningen ble snudd opp ned, karet med vann ble fjernet, og alkohol ble helt inn i røret. Driften av enheten var basert på utvidelse av alkohol ved oppvarming - nå var ikke avlesningene avhengig av atmosfærisk trykk. Dette var et av de første flytende termometrene. Torricellis termometer hadde ingen skala.

I 1714 laget den nederlandske forskeren Fahrenheit kvikksølvtermometer. Han plasserte et termometer i en blanding av is og bordsalt og markerte høyden på kvikksølvsøylen som 0 grader. Neste punkt på Fahrenheit var temperaturen på menneskekroppen - 96 grader. Oppfinneren selv definerte det andre punktet som "temperaturen under armhulen til en sunn engelskmann"

I 1730 foreslo den franske fysikeren R. Reaumur et alkoholtermometer med konstante smeltepunkter for is (0 °R) og kokende vann (80 °R). Omtrent samtidig brukte den svenske astronomen Anders Celsius et Fahrenheit-kvikksølvtermometer med egen skala, der kokepunktet til vann ble tatt til 0 grader, og smeltepunktet for is som 100 grader.

Temperatur er en viktig parameter som bestemmer ikke bare strømmen teknologisk prosess, men også materiens egenskaper. For å måle temperatur i SI-systemet av enheter, brukes temperaturskalaen med temperaturenheten Kelvin (K). Utgangspunktet for denne skalaen er absolutt null (0 K). For prosessmålinger brukes ofte en temperaturskala med en temperaturenhet på grader Celsius (°C).

For å måle temperatur brukes forskjellige primære omformere, som er forskjellige i metoden for å konvertere temperatur til et mellomsignal. I industrien største applikasjonen mottatt følgende primære omformere: ekspansjonstermometre, manometriske termometre, motstandstermometre, termoelementer (termoelektriske pyrometre) og strålingspyrometre. Alle, med unntak av strålingspyrometre, er i kontakt med det målte mediet under drift.

Skrevet på Allbest.ru

...

Lignende dokumenter

    Temperatur er en parameter som karakteriserer den termiske tilstanden til et stoff. Temperaturskalaer, instrumenter for måling av temperatur og deres hovedtyper. Termodynamisk syklus av en stempelmotor intern forbrenning med varmetilførsel ved konstant trykk.

    test, lagt til 25.03.2012

    Grunnleggende temperaturmåleskalaer. Maksimums- og minimumsverdier under jordforhold. Temperaturen i det menneskelige miljøet. Temperaturfaktor på jorden. Temperaturfordeling i ulike områder av kroppen under kalde og varme forhold.

    rapport, lagt til 18.03.2014

    Instrumenter for temperaturmåling. Karakteristikk av termoelektriske omformere. Driftsprinsipp for spektralforholdspyrometre. Instrumenter for måling av overskudd og absolutt trykk. Typer væske, deformasjon og elektriske trykkmålere.

    opplæring, lagt til 18.05.2014

    Tilstanden til systemet for tiltak og måleutstyr i ulike historiske perioder. Måling av temperatur, trykk og væskestrøm vha ulike metoder og midler. Instrumenter for å måle sammensetning, relativ fuktighet og materiens egenskaper.

    kursarbeid, lagt til 01.11.2011

    Konseptet med termoelektrisk effekt; tekniske termoelementer, deres typer. Egenskaper og design av TEC, design, formål, driftsforhold, ulemper. Temperaturmåling, grenser for tillatte avvik for termoEMF fra nominell verdi.

    test, lagt til 30.01.2013

    En karakteristikk av en mengde som karakteriserer den termiske tilstanden til en kropp eller et mål på dens "oppvarming". Årsak til Brownsk bevegelse. Stamfaderen til moderne termometre, deres typer. Enheter for temperaturmåling, typer skalaer. Eksperimenter med å lage et termoskop.

    presentasjon, lagt til 14.01.2014

    Teori om temperaturfelt: spatiotemporale fordelinger av temperatur og konsentrasjon av løsninger. Modell av den fysisk-kjemiske interaksjonsprosessen saltsyre og karbonatkomponenten i skjelettet. Metoder for beregning av temperatur- og tetthetsfelt.

    Bestemmelse av lineær varmestrøm ved metoden for suksessive tilnærminger. Bestemmelse av veggtemperaturen på vannsiden og temperaturen mellom lag. Graf over temperaturendringer under varmeoverføring. Reynolds- og Nucelt-tall for gasser og vann.

    test, lagt til 18.03.2013

    Utvikling og forbedring av temperaturmålingsteknologier ved bruk av selvlysende, kontakt- og kontaktfrie metoder. Internasjonal temperaturskala. Opprettelse av alkohol, kvikksølv, manometriske og termoelektriske termometre.

    kursarbeid, lagt til 06.07.2014

    Grunnleggende informasjon om temperatur- og temperaturskalaer, evnen til å ta målinger. Bruk av termometre i praksis og krav til måleinstrumenter inkludert i statlige standarder for tilsvarende temperaturområder.

Temperaturskalaer

Den første enheten laget for å måle temperatur regnes for å være Galileos vanntermometer (1597). Galileos termometer hadde ingen skala og var egentlig bare en temperaturindikator. Et halvt århundre senere, i 1641, laget en for oss ukjent forfatter et termometer med en skala med vilkårlige inndelinger. Etter ytterligere et halvt århundre foreslo Renaldini først å ta som permanente punkter som karakteriserer termisk likevekt, smeltepunkter for is og kokepunkter for vann. Samtidig eksisterte ikke temperaturskalaen ennå. Den første temperaturskalaen ble foreslått og implementert av D.G. Fahrenheit (1724). Temperaturskalaer ble etablert ved vilkårlig å velge null og andre konstantpunkter og vilkårlig ta temperaturintervallet som en enhet. Fahrenheit var ikke en vitenskapsmann. Han var engasjert i produksjon av glass. Han lærte at høyden på kvikksølvbarometeret avhenger av temperaturen. Dette ga ham ideen om å lage et kvikksølvtermometer i glass med en gradskala. Han baserte skalaen sin på tre punkter: 1 - "punktet for ekstrem kulde (absolutt null)", oppnådd ved å blande vann, is og ammoniakk i visse proporsjoner, og tatt av ham som nullmerket (på vår moderne skala, lik ca. -17, 8°C); 2 - smeltepunktet for is, betegnet +32°, og 3 - normal temperatur på menneskekroppen, betegnet +96° (på vår skala +35,6°C). Vannets kokepunkt ble opprinnelig ikke standardisert og ble først senere satt til +212° (ved normal atmosfærisk trykk).

Noen år senere, i 1731, ble R.A. Reaumur foreslo å bruke alkohol med en slik konsentrasjon for glasstermometre at den ved smeltetemperaturen til isen ville fylle et volum på 1000 volumenheter, og ved koketemperaturen ville den utvide seg til 1080 enheter. Følgelig foreslo Reaumur å i utgangspunktet angi smeltepunktet for is som 1000°, og kokepunktet for vann som 1080° (senere 0° og 80°).

I 1742 utpekte A. Celsius, ved bruk av kvikksølv i glasstermometre, isens smeltepunkt til 100°, og kokepunktet for vann til 0°. Denne betegnelsen viste seg å være upraktisk, og 3 år senere foreslo Stremer (eller kanskje K. Linnaeus) å endre betegnelsene som opprinnelig ble vedtatt av Celsius til motsatt. En rekke andre skalaer er foreslått. M.V. Lomonosov foreslo et flytende termometer med en skala på 150° i området fra isens smeltepunkt til vannets kokepunkt.

I.G. Lambert (1779) foreslo et lufttermometer med en skala på 375°, og tok en tusendel av utvidelsen av luftvolumet som 1°. Det er også kjente forsøk på å lage termometre basert på utvidelse av faste stoffer (P. Muschenbroek, 1725)

Alt tilbys temperaturskalaer ble konstruert (med sjeldne unntak) på samme måte: to (minst) permanente poeng ble tildelt visse numeriske verdier og det ble antatt at den tilsynelatende termometriske egenskapen til stoffet som ble brukt i termometeret var lineært relatert til temperaturen. Men senere viste det seg at termometre bygget på basis av ulike termometriske stoffer med en jevn gradskala ga forskjellige avlesninger ved temperaturer som var forskjellige fra temperaturene til konstante punkter. Sistnevnte ble spesielt merkbar ved høy (høy høye temperaturer kokende vann) og svært lave temperaturer.

I 1848 foreslo Kelvin (W. Thomson) å konstruere en temperaturskala på termodynamisk basis, ved å ta temperaturen på absolutt null som null og utpeke smeltetemperaturen til isen til +273,1°. Den termodynamiske temperaturskalaen er basert på termodynamikkens andre lov. Som kjent er arbeid i Carnot-syklusen proporsjonal med temperaturforskjellen og er ikke avhengig av det termometriske stoffet. En grad på den termodynamiske skalaen tilsvarer en temperaturøkning som tilsvarer 1/100 av arbeidet utført på Carnot-syklusen mellom isens smeltepunkt og kokepunktet til vann ved normalt atmosfærisk trykk. Den termodynamiske skalaen er identisk med skalaen ideell gass, basert på avhengigheten av ideelt gasstrykk på temperaturen. Lovene for endring i trykk kontra temperatur for reelle gasser avviker fra ideelle, men korreksjoner for avvik av reelle gasser er små og kan etableres med høy grad av nøyaktighet. Derfor, ved å observere ekspansjonen av ekte gasser og innføre korreksjoner, er det mulig å estimere temperaturen på en termodynamisk skala.

Etter hvert som vitenskapelige observasjoner utvides og utvikler seg industriell produksjon det oppsto et naturlig behov for å etablere en slags enhetlig temperaturskala. Det første forsøket i denne retningen ble gjort i 1877, da Internasjonal komité Vekter og mål tok i bruk celsius-hydrogenskalaen som hovedtemperaturskala. Smeltepunktet for is ble tatt som null, og kokepunktet for vann ved normalt atmosfærisk trykk på 760 mm ble tatt til 100°. Hg Kunst. Temperaturen ble bestemt av hydrogentrykket i et konstant volum. Nullmerket tilsvarte et trykk på 1000 mm. Hg Kunst. Temperaturgradene på denne skalaen falt veldig tett sammen med gradene på den termodynamiske skalaen, men praktisk anvendelse hydrogentermometeret var begrenset på grunn av det lille temperaturområdet fra ca. -25 til +100°. På begynnelsen av 1900-tallet. Celsius (eller Fahrenheit - i anglo-amerikanske land) og Reaumur-skalaen ble mye brukt, og i vitenskapelige arbeider- også Kelvin- og hydrogenskjell.

Internasjonal temperaturskala

Med sterkt økte behov for nøyaktig temperaturvurdering skapte konverteringer fra en skala til en annen store vanskeligheter og førte til en rekke misforståelser. Derfor, etter flere år med forberedelser og foreløpige midlertidige beslutninger, besluttet VIII General Conference of Weights and Measures i 1933 å innføre den internasjonale temperaturskalaen (ITS). Denne avgjørelsen ble juridisk godkjent med flertall utviklede land fred. I USSR ble den internasjonale temperaturskalaen introdusert 1. oktober 1934 (All-Union Standard OST VKS 6954).

Den internasjonale temperaturskalaen er en praktisk implementering av den termodynamiske celsius-temperaturskalaen, der isens smeltepunkt og kokepunktet til vann ved normalt atmosfærisk trykk er betegnet med henholdsvis 0° og 100°. ITS er basert på et system med konstante, nøyaktig reproduserbare likevektstemperaturer (konstante punkter), som er tildelt numeriske verdier. For å bestemme mellomtemperaturer brukes interpolasjonsenheter, kalibrert ved disse konstante punktene. Temperaturer målt på internasjonal skala er betegnet SS. I motsetning til grader Celsius-skalaen - som også er basert på isens smeltepunkt og kokepunktet for vann ved normalt atmosfærisk trykk og har betegnelsene 0 ° og 100 ° C, men er bygget på et annet grunnlag (på lineær avhengighet mellom temperatur og ekspansjon av kvikksølv i glass), begynte grader på internasjonal skala å bli kalt "grader internasjonal" eller "grader celsius". De viktigste konstantpunktene til ITS og de numeriske verdiene for temperaturer som er tildelt dem ved normalt atmosfærisk trykk er gitt nedenfor: (se også fig. nr. 1):

a) likevektstemperatur mellom flytende og gassformig oksygen (kokepunkt for oksygen) - 182,96°

b) likevektstemperatur mellom is og vann mettet med luft (isens smeltepunkt) 0,000°

c) likevektstemperaturen mellom flytende vann og dets damp (vannets kokepunkt) 100 000°

d) likevektstemperaturen mellom flytende svovel og dets damp (kokepunkt for svovel) 414,60°

e) likevektstemperatur mellom fast og flytende sølv (størkningspunkt for sølv) 961,93°

f) likevektstemperatur mellom fast og flytende gull (størkningspunkt for gull) 1064,43°

Ris. Nr. 1 internasjonal temperaturskala

Molekylær kinetisk bestemmelse

Temperaturmåling

For å måle temperatur velges en bestemt termodynamisk parameter for det termometriske stoffet. En endring i denne parameteren er tydelig forbundet med en endring i temperaturen.

I praksis måles temperatur vha

Temperaturenheter og skala

Fra det faktum at temperaturen er kinetisk energi molekyler, er det klart at det er mest naturlig å måle det i energienheter (dvs. i SI-systemet i joule). Imidlertid begynte temperaturmåling lenge før etableringen av den molekylære kinetiske teorien, så praktiske skalaer måler temperaturen i konvensjonelle enheter - grader.

Kelvin temperaturskala

Konsept absolutt temperatur ble introdusert av W. Thomson (Kelvin), og derfor kalles den absolutte temperaturskalaen Kelvin-skalaen eller termodynamisk temperaturskala. Enheten for absolutt temperatur er kelvin (K).

Den absolutte temperaturskalaen kalles så fordi målet for grunntilstanden til den nedre temperaturgrensen er absolutt null, det vil si lavest mulig temperatur der det i prinsippet er umulig å trekke ut termisk energi fra et stoff.

Absolutt null er definert som 0 K, som er omtrent −273,15 °C.

Kelvin temperaturskala er en temperaturskala der utgangspunktet er fra absolutt null.

Temperaturskalaer som brukes i hverdagen - både Celsius og Fahrenheit (brukes hovedsakelig i USA) - er ikke absolutte og derfor upraktiske når man utfører eksperimenter under forhold der temperaturen synker under frysepunktet til vann, og det er grunnen til at temperaturen må uttrykkes negativt tall. For slike tilfeller ble det innført absolutte temperaturskalaer.

En av dem kalles Rankine-skalaen, og den andre kalles den absolutte termodynamiske skalaen (Kelvin-skalaen); deres temperaturer måles i henholdsvis grader Rankine (°Ra) og kelvin (K). Begge skalaene begynner ved absolutt null temperatur. De skiller seg ut på det Kelvin lik en grad Celsius, og Rankine-graden er Fahrenheit-graden.

Frysepunktet for vann ved standard atmosfærisk trykk tilsvarer 273,15 K. Antall grader Celsius og kelvin mellom fryse- og kokepunktene til vann er det samme og lik 100. Derfor omregnes grader Celsius til kelvin ved å bruke formelen K = °C + 273,15.

Celsius

Fahrenheit

I England og spesielt i USA brukes Fahrenheit-skalaen. Null grader Celsius er 32 grader Fahrenheit, og en grad Fahrenheit er lik 5/9 grader Celsius.

Den nåværende definisjonen av Fahrenheit-skalaen er som følger: det er en temperaturskala der 1 grad (1 °F) er lik 1/180 av forskjellen mellom kokepunktet til vann og smeltetemperaturen til is ved atmosfærisk trykk, og smeltepunktet for is er +32 °F. Temperatur på Fahrenheit-skalaen er relatert til temperatur på Celsius-skalaen (t °C) med forholdet t °C = 5/9 (t °F - 32), 1 °F = 9/5 °C + 32. Foreslått av G. Fahrenheit i 1724.

Energi av termisk bevegelse ved absolutt null

Når materie avkjøles, reduseres mange former for termisk energi og deres tilhørende effekter samtidig i omfang. Materie beveger seg fra en mindre ordnet tilstand til en mer ordnet. Gassen blir til væske og krystalliserer deretter til fast(helium selv ved absolutt null forblir i flytende tilstand ved atmosfærisk trykk). Bevegelsen av atomer og molekyler bremser ned, deres kinetiske energi avtar. Motstanden til de fleste metaller avtar på grunn av en reduksjon i elektronspredning av atomer som vibrerer med lavere amplitude krystallgitter. Således, selv ved absolutt null, beveger ledningselektroner seg mellom atomer med en Fermi-hastighet i størrelsesorden 1x10 6 m/s.

Temperaturen som partikler av et stoff har minimumsmengde bevegelse, kun bevart på grunn av kvantemekanisk bevegelse, er temperaturen på absolutt null (T = 0K).

Absolutt nulltemperatur kan ikke nås. Den laveste temperaturen (450±80)x10 -12 K av Bose-Einstein-kondensatet av natriumatomer ble oppnådd i 2003 av forskere fra MIT. I dette tilfellet er toppen av termisk stråling lokalisert i bølgelengdeområdet i størrelsesorden 6400 km, det vil si omtrent jordens radius.

Temperatur fra et termodynamisk synspunkt

Det finnes mange forskjellige temperaturskalaer. Temperaturen ble en gang bestemt veldig vilkårlig. Temperaturen ble målt med merker plassert på like avstander på rørets vegger, hvor vannet utvidet seg ved oppvarming. Så bestemte de seg for å måle temperaturen og oppdaget at gradavstandene ikke var like. Termodynamikk gir en definisjon av temperatur som ikke er avhengig av noen spesielle egenskaper ved stoffet.

La oss introdusere funksjonen f(T) som ikke er avhengig av stoffets egenskaper. Fra termodynamikk følger det at hvis noen varmemotor, absorberer mengden varme Q 1 kl T 1 produserer varme Q s ved en temperatur på én grad, og den andre bilen, etter å ha absorbert varmen Q 2 kl T 2, produserer samme varme Q s ved en temperatur på én grad, deretter absorberer maskinen Q 1 kl T 1 bør ved temperatur T 2 generere varme Q 2 .

Selvfølgelig mellom varmen Q og temperatur T det er avhengighet og varme Q 1 må være proporsjonal Q s. Dermed hver mengde varme Q s, frigjort ved en temperatur på én grad, tilsvarer mengden varme som absorberes av maskinen ved en temperatur T, lik Q s, multiplisert med en økende funksjon f temperaturer:

Q = Q s f(T)

Siden funnfunksjonen øker med temperaturen, kan vi vurdere at den selv måler temperaturen, med utgangspunkt i en standardtemperatur på én grad. Dette betyr at du kan finne kroppstemperaturen ved å bestemme mengden varme som absorberes av en varmemotor som går i intervallet mellom kroppstemperaturen og temperaturen på én grad. Temperaturen som oppnås på denne måten kalles den absolutte termodynamiske temperaturen og er ikke avhengig av stoffets egenskaper. For en reversibel varmemotor gjelder derfor følgende likhet:

For et system der entropi S kan være en funksjon S(E) sin energi E, termodynamisk temperatur er definert som:

Temperatur og stråling

Når temperaturen stiger, øker energien som sendes ut av den oppvarmede kroppen. Strålingsenergien til en absolutt svart kropp er beskrevet av Stefan-Boltzmann-loven

Reaumur skala

Foreslått i året av R. A. Reaumur, som beskrev alkoholtermometeret han fant opp.

Enheten er graden Reaumur (°R), 1 °R er lik 1/80 av temperaturintervallet mellom referansepunktene - smeltetemperaturen til is (0 °R) og kokepunktet for vann (80 °R)

1°R = 1,25°C.

Vekten har nå gått ut av bruk den overlevde lengst i Frankrike, forfatterens hjemland.

Overganger fra ulike skalaer

Sammenligning av temperaturskalaer

Sammenligning av temperaturskalaer
Beskrivelse Kelvin Celsius Fahrenheit Rankin Delisle Newton Reaumur Rømer
Absolutt null 0 −273.15 −459.67 0 559.725 −90.14 −218.52 −135.90
Smeltetemperatur av Fahrenheit-blanding (salt og is i like mengder) 255.37 −17.78 0 459.67 176.67 −5.87 −14.22 −1.83
Vannets frysepunkt (normale forhold) 273.15 0 32 491.67 150 0 0 7.5
Gjennomsnittlig kroppstemperatur¹ 310.0 36.6 98.2 557.9 94.5 12.21 29.6 26.925
Kokepunkt for vann (normale forhold) 373.15 100 212 671.67 0 33 80 60
Smelter titan 1941 1668 3034 3494 −2352 550 1334 883
Solens overflate 5800 5526 9980 10440 −8140 1823 4421 2909

¹ Den normale gjennomsnittlige kroppstemperaturen for mennesker er 36,6 °C ±0,7 °C, eller 98,2 °F ±1,3 °F. Den ofte oppgitte verdien på 98,6 °F er en nøyaktig konvertering til Fahrenheit av 1800-tallets tyske verdi på 37 °C. Denne verdien er imidlertid ikke innenfor normalområdet gjennomsnittlig temperatur menneskekroppen, siden temperatur forskjellige deler forskjellige kropper

Historie

Ordet "temperatur" oppsto i de dager da folk trodde at varmere kropper inneholdt flere spesiell substans - kalori, enn i mindre oppvarmede. Derfor ble temperatur oppfattet som styrken til en blanding av kroppsstoff og kalori. Av denne grunn kalles måleenhetene for styrken til alkoholholdige drikker og temperatur de samme - grader.

Siden temperatur er den kinetiske energien til molekyler, er det klart at det er mest naturlig å måle den i energienheter (dvs. i SI-systemet i joule). Imidlertid begynte temperaturmåling lenge før etableringen av den molekylære kinetiske teorien, så praktiske skalaer måler temperaturen i konvensjonelle enheter - grader.

Kelvin skala

Termodynamikk bruker Kelvin-skalaen, der temperaturen måles fra absolutt null (tilstanden som tilsvarer minimum teoretisk mulig indre energi kropp), og en kelvin er lik 1/273,16 av avstanden fra absolutt null til trippelpunktet for vann (tilstanden der is, vann og vanndamp er i likevekt). Boltzmanns konstant brukes til å konvertere kelvin til energienheter. Avledede enheter brukes også: kilokelvin, megakelvin, millikelvin, etc.

Celsius

I hverdagen brukes Celsius-skalaen, der 0 er frysepunktet for vann, og 100° er kokepunktet for vann ved atmosfæretrykk. Siden fryse- og kokepunktene til vann ikke er godt definert, er Celsius-skalaen for øyeblikket definert ved å bruke Kelvin-skalaen: en grad Celsius er lik en kelvin, absolutt null er tatt til å være -273,15 °C. Celsius-skalaen er praktisk talt veldig praktisk fordi vann er veldig vanlig på planeten vår og livet vårt er basert på det. Null Celsius er et spesielt punkt for meteorologi, siden frysing av atmosfærisk vann endrer alt betydelig.

Fahrenheit

I England og spesielt i USA brukes Fahrenheit-skalaen. I denne skalaen er intervallet fra selve temperaturen delt inn i 100 grader. kald vinter i byen der Fahrenheit bodde, til temperaturen til menneskekroppen. Null grader Celsius er 32 grader Fahrenheit, og en grad Fahrenheit er lik 5/9 grader Celsius.

Den nåværende definisjonen av Fahrenheit-skalaen er som følger: det er en temperaturskala der 1 grad (1 °F) er lik 1/180 av forskjellen mellom kokepunktet til vann og smeltetemperaturen til is ved atmosfærisk trykk, og smeltepunktet for is er +32 °F. Fahrenheit-temperatur er relatert til Celsius-temperatur (t °C) med forholdet t °C = 5/9 (t °F - 32), det vil si at en temperaturendring på 1 °F tilsvarer en endring på 5/9 ° C. Foreslått av G. Fahrenheit i 1724.

Reaumur skala

Foreslått i 1730 av R. A. Reaumur, som beskrev alkoholtermometeret han oppfant.

Enheten er graden Reaumur (°R), 1 °R er lik 1/80 av temperaturintervallet mellom referansepunktene - smeltetemperaturen til is (0 °R) og kokepunktet for vann (80 °R)

1 °R = 1,25 °C.

Foreløpig har vekten gått ut av bruk; den overlevde lengst i Frankrike, forfatterens hjemland.

Omregning av temperatur mellom hovedskalaer

Kelvin

Celsius

Fahrenheit

Kelvin (K)

C + 273,15

= (F + 459,67) / 1,8

Celsius (°C)

K − 273,15

= (F − 32) / 1,8

Fahrenheit (°F)

K 1,8 - 459,67

C 1,8 + 32

Sammenligning av temperaturskalaer

Beskrivelse

 Kelvin Celsius

Fahrenheit

 Newton Reaumur

Absolutt null

−273.15

−459.67

−90.14

−218.52

Smeltetemperatur av en blanding av Fahrenheit (salt og is i like store mengder)

255.37

−17.78

−5.87

−14.22

Vannets frysepunkt ( normale forhold)

273.15

Gjennomsnittlig menneskelig kroppstemperatur ¹

310.0

36.8

98.2

12.21

29.6

Kokepunkt for vann (normale forhold)

373.15

Solens overflatetemperatur

5800

5526

9980

1823

4421

¹ Normal menneskelig kroppstemperatur er 36,6 °C ±0,7 °C, eller 98,2 °F ±1,3 °F. Den ofte oppgitte verdien på 98,6 °F er en nøyaktig konvertering til Fahrenheit av den tyske verdien fra 1800-tallet på 37 °C. Fordi denne verdien ikke er innenfor området normal temperatur i henhold til moderne ideer kan vi si at den inneholder overdreven (feil) nøyaktighet. Noen verdier i denne tabellen er avrundet.

Sammenligning av Fahrenheit og Celsius skalaer

(av- Fahrenheit skala, oC- Celsius skala)

oF

oC

oF

oC

oF

oC

oF

oC

459.67
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-190
-180
-170
-160
-150
-140
-130
-120
-110
-100
-95
-90
-85
-80
-75
-70
-65

273.15
-267.8
-240.0
-212.2
-184.4
-156.7
-128.9
-123.3
-117.8
-112.2
-106.7
-101.1
-95.6
-90.0
-84.4
-78.9
-73.3
-70.6
-67.8
-65.0
-62.2
-59.4
-56.7
-53.9

60
-55
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
-5

51.1
-48.3
-45.6
-42.8
-40.0
-37.2
-34.4
-31.7
-28.9
-28.3
-27.8
-27.2
-26.7
-26.1
-25.6
-25.0
-24.4
-23.9
-23.3
-22.8
-22.2
-21.7
-21.1
-20.6

4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

20.0
-19.4
-18.9
-18.3
-17.8
-17.2
-16.7
-16.1
-15.6
-15.0
-14.4
-13.9
-13.3
-12.8
-12.2
-11.7
-11.1
-10.6
-10.0
-9.4
-8.9
-8.3
-7.8
-7.2

20
21
22
23
24
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
125
150
200

6.7
-6.1
-5.6
-5.0
-4.4
-3.9
-1.1
1.7
4.4
7.2
10.0
12.8
15.6
18.3
21.1
23.9
26.7
29.4
32.2
35.0
37.8
51.7
65.6
93.3

For å konvertere grader Celsius til Kelvin må du bruke formelen T=t+T 0 der T er temperaturen i kelvin, t er temperaturen i grader Celsius, T 0 =273,15 kelvin. Størrelsen på en grad Celsius er lik Kelvin.

For hva brukt i fysikk flere temperaturmåleskalaer? Vel, det er - "Celsius" - det ville være nok, ellers - "ifølge Fahrenheit", "ifølge Reaumur", "ifølge Kelvin", og til og med "ifølge Rankine", "ifølge Newton"... alle ønsket å bli involvert i historie og vitenskap.

Historie

Ordet "temperatur" oppsto i de dager da folk trodde at flere oppvarmede kropper inneholdt en større mengde av et spesielt stoff - kalori - enn mindre oppvarmede. Derfor ble temperatur oppfattet som styrken til en blanding av kroppsstoff og kalori. Av denne grunn kalles måleenhetene for styrken til alkoholholdige drikkevarer og temperatur de samme - grader.

Siden temperatur er den kinetiske energien til molekyler, er det klart at det er mest naturlig å måle den i energienheter (dvs. i SI-systemet i joule). Imidlertid begynte temperaturmåling lenge før etableringen av den molekylære kinetiske teorien, så praktiske skalaer måler temperaturen i konvensjonelle enheter - grader.

Kelvin-skala (K)

Det ble foreslått i 1848 av en engelsk vitenskapsmann William Thomson(aka Lord Kelvin) som en mer nøyaktig måte å måle temperatur på. På denne skalaen representerer nullpunktet, eller absolutt null, det meste lav temperatur, som er mulig, det vil si en viss teoretisk tilstand av et stoff der molekylene helt slutter å bevege seg. denne verdien ble oppnådd av teoretisk studium egenskapene til gass under null trykk. På celsiusskalaen tilsvarer absolutt null, eller Kelvin null, til -273,15ºC. Derfor kan 0ºC i praksis likestilles til 273K. Frem til 1968 ble måleenheten kelvin (K) kalt graden Kelvin (ºK). Brukes i termodynamikk.

Temperaturen måles fra absolutt null (tilstanden som tilsvarer den minste teoretisk mulige indre energien til et legeme), og en kelvin er lik 1/273,15 av avstanden fra absolutt null til trippelpunktet for vann (tilstanden der is, vann og vanndamp er i likevekt). Boltzmanns konstant brukes til å konvertere kelvin til energienheter. Avledede enheter brukes også: kilokelvin, megakelvin, millikelvin, etc.

Celsiusskala (ºC)

I 1742, en svensk astronom Anders Celsius foreslo sin egen skala, der temperaturen til en blanding av vann og is ble tatt som null, og kokepunktet til vann ble likt til 100º. Hundredelen av intervallet mellom disse referansepunktene tas som en grad. Denne skalaen er mer rasjonell enn Fahrenheit- og Reaumur-skalaen, og er mye brukt i vitenskapen og i hverdagen.

Siden fryse- og kokepunktene til vann ikke er godt definert, er Celsius-skalaen for øyeblikket definert ved å bruke Kelvin-skalaen: en grad Celsius er lik en kelvin, absolutt null er tatt til å være -273,15 °C. Celsius-skalaen er praktisk talt veldig praktisk fordi vann er veldig vanlig på planeten vår og livet vårt er basert på det. Null Celsius er et spesielt punkt for meteorologi, siden frysing av atmosfærisk vann endrer alt betydelig.

Fahrenheit-skala (ºF)

Det ble foreslått vinteren 1724 av en tysk vitenskapsmann Gabriel Fahrenheit. På denne skalaen ble punktet som på en veldig kald vinterdag (det var i Danzig og Fahrenheit) falt kvikksølvet i forskerens termometer tatt som null. Han valgte menneskelig kroppstemperatur som et annet utgangspunkt. Dette intervallet er delt inn i 100 grader. I følge dette lite logiske systemet viste frysepunktet for vann (det vil si null grader Celsius) ved havnivå å være +32º, og kokepunktet til vann +212º. Vekten er populær i Storbritannia og spesielt i USA.

En grad Fahrenheit er lik 5/9 grader Celsius.

Den nåværende definisjonen av Fahrenheit-skalaen er som følger: det er en temperaturskala der 1 grad (1 °F) er lik 1/180 av forskjellen mellom kokepunktet til vann og smeltetemperaturen til is ved atmosfærisk trykk, og smeltepunktet for is er +32 °F. Temperatur på Fahrenheit-skalaen er relatert til temperatur på Celsius-skalaen (t °C) med forholdet t °C = 5/9 (t °F - 32), 1 °F = 5/9 °C.


Reaumur-skala (ºR)

I 1731, en fransk vitenskapsmann René Antoine de Reaumur foreslått en temperaturskala basert på bruk av alkohol, som har egenskapen til å utvide seg (sammen med en beskrivelse av alkoholtermometeret han fant opp). Vannets frysepunkt ble tatt som det nedre referansepunktet. Graden Réaumur ble vilkårlig definert som en tusendel av volumet okkupert av alkohol i reservoaret og røret til termometeret ved nullpunkt. Under normale forhold er kokepunktet for vann på denne skalaen 80º. Reaumur-vekten har nå gått ut av bruk overalt.

Enheten er graden Reaumur (°R), 1 °R er lik 1/80 av temperaturintervallet mellom referansepunktene - smeltetemperaturen til is (0 °R) og kokepunktet for vann (80 °R)

1 °R = 1,25 °C.

Foreløpig har vekten gått ut av bruk; den overlevde lengst i Frankrike, forfatterens hjemland.

Rangeringsskala (ºRa)

Ble foreslått av en skotsk ingeniør og fysiker William Rankin (William John McQuorn Rankin (Rankine)). Dens null faller sammen med nullpunktet for termodynamisk temperatur, og i størrelse 1ºRa er lik 5/9 K. Det vil si at prinsippet er det samme som i Kelvin-skalaen, bare i dimensjon faller Rankine-skalaen ikke sammen med Celsius-skalaen, men med Fahrenheit-skalaen. Dette systemet Jeg mottok ingen målinger av distribusjonstemperatur.

Omregning av temperatur mellom hovedskalaer

Kelvin

Celsius

Fahrenheit

Kelvin (K)

C + 273,15

= (F + 459,67) / 1,8

Celsius (°C)

K − 273,15

= (F − 32) / 1,8

Fahrenheit (°F)

K 1,8 - 459,67

C 1,8 + 32


Sammenligning av temperaturskalaer

Beskrivelse

Kelvin Celsius

Fahrenheit

Newton Reaumur
Absolutt null

−273.15

−459.67

−90.14

−218.52

Smeltetemperatur av en blanding av Fahrenheit (salt og is i like store mengder)

255.37

−17.78

−5.87

−14.22

Vannets frysepunkt (normale forhold)

273.15

Gjennomsnittlig menneskelig kroppstemperatur ¹

310.0

36.8

98.2

12.21

29.6

Kokepunkt for vann (normale forhold)

373.15

100

212

Solens overflatetemperatur

5800

5526

9980

1823

4421


¹ Normal menneskelig kroppstemperatur er 36,6 °C ±0,7 °C, eller 98,2 °F ±1,3 °F. Den ofte oppgitte verdien på 98,6 °F er en nøyaktig konvertering til Fahrenheit av den tyske verdien fra 1800-tallet på 37 °C. Siden denne verdien ikke er innenfor området for normal temperatur i henhold til moderne konsepter, kan vi si at den inneholder overdreven (feil) nøyaktighet. Noen verdier i denne tabellen er avrundet.


Sammenligning av Fahrenheit og Celsius skalaer

(av- Fahrenheit skala, oC- Celsius skala)

oF

oC

oF

oC

oF

oC

oF



Relaterte artikler