Температурные шкалы Выполняла Мащенкова Анастасия 8 а класс

Температурные шкалы. Выполняла: Мащенкова Анастасия. 8 «а» класс.

Температурные шкалы - системы сопоставимых числовых значений температуры. Температура не является непосредственно измеряемой величиной; её значение определяют по температурному изменению какого-либо удобного для измерения физического свойства термометрического вещества.

Выбрав термометрическое вещество и свойство, необходимо задать начальную точку отсчёта и размер единицы температуры — градуса. Обычно фиксируют две основные температуры, соответствующие точкам фазовых равновесий однокомпонентных систем, расстояние между которыми называется основным температурным интервалом шкалы.

Принципиальный недостаток эмпирической — их зависимость от термометрического вещества — отсутствует у термодинамической , основанной на втором начале термодинамики (См. Второе начало термодинамики). При определении абсолютной термодинамической Т. ш. (шкала Кельвина) исходят из Карно цикла.

Если в цикле Карно тело, совершающее цикл, поглощает теплоту Q 1 при температуре T 1 и отдаёт теплоту Q 2 при температуре Т 2, то отношение T 1 / T 2 = Q 1 / Q 2 не зависит от свойств рабочего тела и позволяет по доступным для измерений величинам Q 1 и Q 2 определять абсолютную температуру.

Вначале основной интервал этой шкалы был задан точками таяния льда и кипения воды при атмосферном давлении, единица абсолютной температуры соответствовала установилению термодинамическому Т. ш. — тройной точкой воды, температура которой принята 273, 16 К (точно), что соответствует 0, 01 °С. температура в абсолютной термодинамической Т. ш. измеряется в Кельвинах (К).

Термодинамическая Т. ш. , в которой для точки таяния льда принята температура t = 0 °С, называется стоградусной. Соотношения между температурами, выраженными в шкале Цельсия и абсолютной термодинамической Т. ш. : TK = t °C + 273, 15 K, n. K = n °C,

Температурные шкалы - это системы сопоставимых числовых значений температуры. Поскольку температура не является непосредственно измеряемой величиной, то её значение определяют по температурному изменению какого-либо удобного для измерения физического свойства термометрического вещества. Выбрав термометрическое вещество и свойство, необходимо задать начальную точку отсчёта и размер единицы температуры — градуса. Таким образом определяют эмпирические температурные шкалы.

Шкала Цельсия. В температурной шкале Цельсия за начало отсчёта принята температура затвердевания воды (таяния льда), а интервал между температурами таяния льда и кипения воды при нормальном атмосферном давлении (101325 паскалей или 760 мм рт. ст. ) разделён на 100 равных частей (n = 100). Название данная шкала получила в честь предложившего её (в 1742) шведского учёного А. Цельсия (A. Celsius, 1701— 44). Температура по шкале Цельсия выражается в градусах Цельсия (°С), при этом температура таяния льда принимается равной 0°С, кипения воды 100°С.

Шкала Реомюра. Практическая температурная шкала Реомюра, предложена в 1730 Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр. Единица шкалы Реомюра — градус Реомюра.

1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками: таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R), т. е. 1 °R = 1, 25 °С. В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.

Принципиальный недостаток эмпирических температурных шкал — их зависимость от термометрического вещества — отсутствует у термодинамической температурной шкалы, основанной на втором начале термодинамики. При определении абсолютной термодинамической температурной шкалы (шкала Кельвина) исходят из цикла Карно.

Если в цикле Карно тело, совершающее цикл, поглощает теплоту Q 1 при температуре T 1 и отдаёт теплоту Q 2 при температуре Т 2, то отношение T 1 / T 2 = Q 1 / Q 2 не зависит от свойств рабочего тела и позволяет по доступным для измерений величинам Q 1 и Q 2 определять абсолютную температуру.

Соотношения между температурами, выраженными в шкале Цельсия и абсолютной термодинамической температурной шкалой: TK = t °C + 273, 15 K, n. K= n °C.

Шкала Гука (°H) — историческая единица температуры. Шкала Гука считается самой первой температурной шкалой с фиксированным нулём. Прообразом для созданной Гуком шкалы стал попавший к нему в 1661 термометр из Флоренции. В изданной через год «Микрографии» Гука встречается описание разработанной им шкалы. Гук определил один градус как изменение объёма спирта на 1/500, т. е. один градус Гука равен примерно 2, 4 °C.

В 1663 году члены Королевского общества согласились использовать термометр Гука в качестве стандартного и сравнивать с ним показания других термометров. Голландский физик Христиан Гюйгенс в 1665 г. вместе с Гуком предложил использовать температуры таяния льда и кипения воды для создания шкалы температур. Это была первая шкала с фиксированным нулём и отрицательными значениями.

Шкала Фаренгейта — единица измерения температуры с линейной шкалой. Долгое время шкала Фаренгейта была основной в англоговорящих странах, но в конце 1960 -х — начале 1970 -х годов она была практически вытеснена шкалой Цельсия. Только в США и Белизешкала Фаренгейта до сих пор широко используется в бытовых целях. Шкала названа в честь предложившего её в 1724 году немецкого учёного Габриеля Фаренгейта.

Градусы Фаренгейта переводятся в градусы Ранкина по формуле °Ra = °F + 459, 67. Соотношение между кельвином и градусом Ранкина: n. K = 1, 8 n °Ra.

На шкале Фаренгейта точка таяния льда равна +32 °F, а точка кипения воды +212 °F (при нормальном атмосферном давлении). При этом один градус Фаренгейта равен 1/180 разности этих температур. Диапазон 0°…+100° по шкале Фаренгейта примерно соответствует диапазону − 18°…+38° по шкале Цельсия. Ноль на этой шкале определяется по температуре замерзания смеси воды, льда и нашатыря, а за 100 °F принята нормальная температура человеческого тела (однако Фаренгейт ошибся в последнем измерении: нормальная температура человеческого тела составляет 97, 9 °F). По одной из версий за 100 градусов температурной шкалы Фаренгейт принял температуру тела своей жены, которая в момент измерения температуры была больна лихорадкой[источник не указан 714 дней] — именно этим, а не погрешностью самого измерения, и обусловлено смещение стоградусной точки на 2, 1 °F. Однако, различие, по всей видимости, вызвано разными способами измерения температуры: во многих странах, включая США, температуру принято измерять в полости рта, а не в подмышечной области; разница между этими способами измерения как раз составляет примерно 1 °C (около 1, 8 °F).