Nastavnica fizike mokaeva n.i. istorija stvaranja termometra mkou sosh g.p.

Megalov A.

Temperatura je jedan od najvažnijih pokazatelja koji se koristi u raznim granama prirodnih nauka i tehnologije. U fizici i hemiji se koristi kao jedna od glavnih karakteristika ravnotežnog stanja izolovanog sistema, u meteorologiji - kao glavna karakteristika klime i vremena, u biologiji i medicini - kao najvažnija veličina koja određuje vitalne funkcije.

Skinuti:

Pregled:

Da biste koristili pregled, kreirajte sebi Google račun (račun) i prijavite se: https://accounts.google.com

Pregled:

Za korištenje pregleda prezentacija, kreirajte Google račun (nalog) i prijavite se: https://accounts.google.com

Naslovi slajdova:

Prezentacija na temu: “Istorija pronalaska termometara”

Termoskop Galilea Galileija Godine 1592. Galileo Galilei je stvorio termoskop. Termoskop je bio mala staklena kugla sa zalemljenom staklenom cijevi. Lopta je zagrijana, a kraj cijevi spušten je u vodu. Kada se kugla ohladila, pritisak u njoj se smanjio, a voda u cevi, pod dejstvom atmosferskog pritiska, podigla se na određenu visinu prema gore. Sa zagrijavanjem, nivo vode u cijevima je opao. Nedostatak uređaja je bio u tome što je mogao suditi samo o relativnom stepenu zagrevanja ili hlađenja tela, pošto još nije imao vagu.

Firentinski termometri Kasnije su firentinski naučnici poboljšali Galileov termoskop dodajući mu skalu perli i ispumpavajući vazduh iz balona. U 17. veku firentinski naučnik Toričeli je zračni termoskop pretvorio u alkoholni. Aparat je okrenut naopako, posuda sa vodom je uklonjena, a u cev je sipan alkohol. Rad uređaja zasnivao se na ekspanziji alkohola pri zagrijavanju - sada očitanja nisu ovisila o atmosferskom pritisku. Bio je to jedan od prvih termometara za tečnost. Firentinski termometar

Dve ekstremne tačke U to vreme, očitavanja instrumenata još nisu bila međusobno konzistentna, pošto nijedan poseban sistem nije uzet u obzir prilikom ocenjivanja skala. Karlo Renaldini je 1694. godine predložio da se temperatura topljenja leda i tačka ključanja vode uzmu kao dve ekstremne tačke.

Živin termometar Farenhajt Godine 1714. DG Farenhajt je napravio živin termometar. Na skali je označio tri fiksne tačke: 32°F je bila tačka smrzavanja fiziološkog rastvora, 96°F je bila temperatura ljudskog tela, a 212°F je bila tačka ključanja vode. Farenhajtov termometar se koristio u zemljama engleskog govornog područja do 70-ih godina 20. vijeka, a još uvijek se koristi u SAD.

Réaumurova skala Još jednu skalu predložio je francuski naučnik Réaumur 1730. godine. Napravio je eksperimente sa alkoholnim termometrom i došao do zaključka da se skala može izgraditi u skladu sa termičkim širenjem alkohola. Utvrdivši da se alkohol koji koristi, pomiješan s vodom u omjeru 5:1, širi u omjeru 1000:1080, naučnik je predložio korištenje skale od 0 do 80 stepeni. Uzimajući za 0° temperaturu topljenja leda, a kao 80° tačku ključanja vode pri normalnom atmosferskom pritisku.

Anders Celsius skala Anders Celsius je 1742. godine predložio skalu za živin termometar, u kojoj je interval između ekstremnih tačaka bio podijeljen na 100 stepeni. U ovom slučaju, u početku je tačka ključanja vode označena kao 0°, a temperatura topljenja leda kao 100°. Međutim, u ovom obliku skala se pokazala nezgodnom, a kasnije su astronom M. Stremer i botaničar K. Linnaeus odlučili zamijeniti ekstremne tačke.

Razni termometri i skale M. V. Lomonosov je predložio termometar za tečnost sa skalom od 150. I. G. Lambert je stvorio vazdušni termometar sa skalom od 375 °, gde je hiljaditi deo ekspanzije zapremine vazduha uzet kao jedan stepen. Bilo je i pokušaja da se napravi termometar zasnovan na ekspanziji čvrstih materija. Tako je 1747. Holanđanin P. Muschenbrug koristio ekspanziju željezne šipke da izmjeri tačku topljenja brojnih metala.

Apsolutna Kelvinova skala U gore navedenim temperaturnim skalama, referentna tačka je bila proizvoljna. Početkom 19. veka, engleski naučnik Lord Kelvin predložio je apsolutnu termodinamičku skalu. Istovremeno, Kelvin je potkrepio koncept apsolutne nule, označavajući temperaturu na kojoj prestaje termičko kretanje molekula. U Celzijusu, to je -273,15 °C.

Kako je tada bilo Takva je glavna istorija nastanka termometra i termometarskih vaga. Do danas se u naučnim istraživanjima koriste termometri sa Celzijusovom skalom, Farenhajtom (u SAD), kao i sa Kelvinovom skalom.

Kako je sada, temperatura se trenutno mjeri instrumentima čiji se rad zasniva na različitim termometričkim svojstvima tečnosti, gasova i čvrstih materija. Danas postoji mnogo uređaja koji se koriste u industriji, kod kuće, u naučnim istraživanjima - ekspanzioni termometri i laboratorijska oprema, termoelektrični i otporni termometri, kao i pirometrijski termometri koji omogućavaju mjerenje temperature na beskontaktni način.

“To moramo prihvatiti, kao jedan od najopštijih zakona topline
"sva tijela" slobodno komuniciraju jedno s drugim i ne podliježu
nejednaki spoljni uticaji, dobijaju istu temperaturu,
šta pokazuje termometar.
Joseph Black
Intuitivno razumijevanje temperature
razvija se od prvih dana našeg života. ali
zadaci pred naukom zahtevaju sve više i više
tačne interpretacije onoga što opažamo čulima.
Dakle, važna faza u razvoju teorije toplote
fenomena je da se identifikuju razlike između pojmova
"toplina" i "temperatura". Prvi jasno
formulirao ideju o potrebi da se razlikuju između njih,
bio je Blake. Zanimljiva i informativna istorija
i korišćenje instrumenata za merenje temperature -
termometri.
Danas su tečni i plinoviti termometri, poluvodički i
optički. A raznolikost temperatura koja je sada uvedena u nauku je velika:
razlikovati temperaturu elektrona i jona, svjetlinu i boju,
šum i antena itd.

Vremenski okvir stvaranja termometra

Godine 1597. Galileo Galilei je smislio prvi
promijeniti posmatrača
temperatura (termoskop)
Godine 1657. Galilejev termoskop je bio
poboljšao Firentinac
naučnici.
Fiksne tačke termometra su bile
postavljena u 18. veku.
Godine 1714. holandski naučnik D. Fahrenheit
napravio živin termometar.
Godine 1730. francuski fizičar R. Reaumur
ponudio alkoholni termometar.
Godine 1848. engleski fizičar William Thomson
(Lord Kelvin) je dokazao tu mogućnost
stvaranje apsolutne temperaturne skale.
William Thomson

Temperatura
Ovo je termodinamička veličina koja određuje stepen zagrevanja tela. tijelo,
imaju višu temperaturu više se zagrijavaju. Prema
Drugi zakon termodinamike, spontani prenos toplote je moguć
samo od tijela sa višom temperaturom na tijela sa nižom temperaturom. Sposoban
termička ravnoteža, temperatura se u svim dijelovima proizvoljno izjednačava
složen sistem.
Mjera promjene tjelesne temperature može poslužiti kao promjena bilo koje
svojstva koja ovise o tome, kao što su volumen, električni otpor itd.
Najčešće mjerenje temperature je promjena zapremine. Na ovom
osnovan termometarski uređaj. Prvi termometar izumio je Galileo
oko 1600. Kao termometrijska supstanca, tj. tijelo,
šireći se kada se zagrije, koristila je vodu. Za utvrđivanje
termometar tjelesne temperature se dovodi u kontakt sa tijelom; on
dostizanje toplotne ravnoteže termometar pokazuje tjelesnu temperaturu.
Za promjenu temperature možete koristiti bimetalni
ploča. Takva ploča se sastoji od dva metala, na primjer, traka
gvožđe i traka cinka zakovana za njega. Gvožđe i cink se šire
nejednako. Dakle, 1 m željezne žice kada se zagrije na 100 stepeni
produžuje za 1 mm, a 1 m cinčane žice za 3 mm. Stoga, ako se zagrije
bimetalna ploča, ona će se početi savijati prema željezu.

Različita tijela se različito šire kada se zagriju, dakle
Skala termometra ovisi o termometrijskoj tvari. Za
u praktične svrhe, termometri se kalibriraju prema tačkama topljenja
ili ključanje ili neki drugi, makar samo proces
odvijao se na konstantnoj temperaturi. Greatest
distribucija ima Celzijusovu skalu (ili Celzijusovu skalu,
nazvan po švedskom fizičaru koji ga je predložio). Na ovoj skali
led se topi na 0 stepeni, a voda ključa na 100 stepeni, i
udaljenost između njih podijeljena je na sto dijelova, od kojih je svaki
računa se kao diploma. U Engleskoj i SAD-u ponekad se koristi skala
Farenhajta, u kojem je tačka topljenja leda 32
stepeni, a tačka ključanja vode je 212 stepeni; u Francuskoj - razmjera
Reaumur: 0 stepeni i 80 respektivno.
Sada nekoliko praktičnih savjeta.
Uzmite trake od željeza i cinka debljine oko 5 mm,
15-20 cm i širine 1 cm Spojite ih na svakih 1,5-2 cm
zakovice. Pričvrstite jedan kraj bimetala
ploče i zagrijati na plinu. Ploča će se saviti.

Izum termometra

O tome šta je toplota, naučnici su počeli da razmišljaju veoma dugo.
Čak su i drevni grčki filozofi razmišljali o ovom pitanju. Ali
nisu mogli izraziti ništa osim najopštijih pretpostavki.
U srednjem vijeku, gotovo bez razumnog
ideje. Teorija toplotnih pojava tek počinje da se razvija
sredinom 18. veka Podsticaj za razvoj ove doktrine bio je
pronalazak termometra.
Mnogi naučnici su radili na pronalasku termometra. Prvo od
jedan od njih je bio Galileo Galilei. Krajem XVI vijeka. Galileo se zainteresovao
termalni događaji. Za mjerenje zagrijavanja tijela Galileo
odlučio iskoristiti svojstvo zraka da se širi kada
grijanje. Uzeo je tanku staklenu cijev, čiji je jedan kraj
završio loptom, a drugi otvoreni kraj spustio u posudu sa
vode. Istovremeno je postigao takav položaj da je voda
djelimično ispunjena cijev. Sada kada se vazduh u balonu zagrejao
ili ohlađen, nivo vode u cevi je pao ili porastao, i
po nivou vode se moglo suditi o "zagrevanju" tela.
Galileov uređaj je bio veoma nesavršen. Prvo, nije
graduirano, na cijev nisu primijenjene podjele. drugo,
nivo vode u cevi nije zavisio samo od temperature vazduha u njoj
staklenu kuglu, ali i na atmosferski pritisak.

Poboljšanje termometra

Nakon Galilea, mnogi naučnici su se bavili pronalaskom uređaja, sa
koji bi se mogao koristiti za određivanje termičkog stanja tijela.
Postepeno je instrumentacija poboljšana. Sredinom XVII vijeka.
Firentinska akademija iskustva predložila je uređaj prikazan u
figure. Instrument se sastojao od staklene cijevi sa a
lopta ispod. Gornji kraj cijevi je zapečaćen. Kuglica i komad cijevi
napunjene alkoholom, a perle su postavljene duž cijevi, formirajući ljusku
za očitavanje temperature. Očitavanja ovog instrumenta više nisu ovisila o tome
vrijednosti atmosferskog pritiska.
Bilo je i drugih termometara. Konkretno, jedan od prvih dizajnera
bio je italijanski doktor Santorio, koji je koristio svoj uređaj za
mjerenja temperature kod pacijenata. Ovo je vjerovatno bila prva praktična upotreba termometra.
Uprkos napretku u dizajnu termometara, ovi instrumenti su bili
još uvijek su vrlo nesavršeni: nema opće temperature
vage; za razne termometre je postavljen proizvoljno; drugačije
termometri su pokazali pod istim uslovima nejednake
temperaturu.

Farenhajtov termometar

Po prvi put praktični termometri
počeo da pravi majstorski duvački staklo iz Holandije
Farenhajta početkom 18. veka Do tada, naučnici
znao da se odvijaju neki fizički procesi
uvek na istom stepenu toplote.
Farenhajtov termometar izgledao je isto kao i moderni
jednostavan termometar. Kao tijelo koje se širi
Farenhajt je prvo koristio alkohol, a potom i živu 1714.
Koristio je različite vage.
U njegovoj posljednjoj skali, glavne temperaturne točke bile su sljedeće:
1. temperatura mješavine vode, leda i kuhinjske soli je nula stepeni
2. Temperatura mješavine leda i vode je 32 stepena. ljudska temperatura
pokazalo se da je tijelo na Farenhajtovoj skali jednako 96 stepeni.
Farenhajt je ovu temperaturu smatrao trećom glavnom tačkom. Temperatura
Ispostavilo se da je tačka ključanja vode 180 stepeni na njenoj skali.
Termometri koje je napravio Fahrenheit stekli su slavu i ušli u
koristiti. Farenhajtova skala se u nekim zemljama koristila do
prije našeg vremena

Reaumur i Celzijus

Nakon Farenhajta, predložene su mnoge druge skale.
i dizajn termometara. Od svih ovih skala do naših
dva puta su došla. Prva skala: 0 stepeni - temperatura
mješavina vode i leda i 80 stepeni - tačka ključanja vode
predložio ga je francuski naučnik Reaumur 1730
i nosi njegovo ime. Druga vaga se ne nosi pravilno
ime švedskog astronoma Celzijusa. Celzijusa 1742. godine
predložio temperaturnu skalu Celzijusa, na kojoj je za 0
stepeni je uzeta kao tačka ključanja vode, a 100
stepeni je tačka topljenja leda. Moderna
Celzijusova skala, bila je
predloženo nešto kasnije. Kao što znate, ona je ušla
upotreba i trenutna upotreba.
Celzius je već znao da je tačka ključanja vode i
Tačka topljenja leda zavisi od pritiska vazduha.
Nakon pronalaska uređaja za termička mjerenja fizike
bili u mogućnosti da počnu proučavati termalne fenomene.

Zanimljivo je da…

... zapravo, švedski astronom i fizičar Celzius je predložio skalu,
u kojoj je tačka ključanja vode označena brojem 0, a tačka
topljenje leda - broj 100. Nešto kasnije, Celzijusova skala je dala
savremeni pogled na njegovog sunarodnika Strömera.
...Farenhajt je bio u plamenu od ideje da sam napravi termometar kada je čitao
o otkriću francuskog fizičara Amontona, „da voda ključa
fiksni stepen toplote.
...do kraja 18. veka broj temperaturnih skala dostigao je dve desetine.
... svojevremeno su u fizikalnim laboratorijama koristili tzv
termometar za težinu. Sastojao se od šuplje kuglice od platine,
ispunjena živom, u kojoj se nalazila kapilarna rupa. O
promjena temperature je procijenjena po količini žive koja je tekla
rupe.
...kada temperatura Zemlje padne samo za jedan stepen
oslobodila bi se energija, oko milijardu puta veća od
koje godišnje proizvode sve elektrane u svijetu.

Izlaz

Prvi termometar je napravljen u
16. vek Galileo
Najrasprostranjeniji
primljene temperaturne skale
Farenhajta i Celzijusa

Korišteni izvori:
B.I. Spaski "Fizika u njenom razvoju", M. "Prosvetljenje", 1979
„Fizika za mlade“, sastavila M.N. Alekseeva, M. "Prosvetljenje", 1980
AA. Leonovich "Fizički kaleidoskop", M. "Bureau Quantum", 1994.
"Enciklopedijski rečnik mladog fizičara", M. "Pedagogija", 1984.

slajd 1

slajd 2

Postoji mnogo temperaturnih skala.Uređaj za mjerenje temperature nastao je davno i zvao se termometar.

slajd 3

Intuitivna ideja o temperaturi razvija se od prvih dana našeg života. Međutim, zadaci koji stoje pred naukom zahtijevaju sve preciznije interpretacije onoga što opažamo osjetilima. Dakle, važna faza u razvoju teorije toplinskih fenomena bila je identifikacija razlike između pojmova "toplota" i "temperatura". Prvi koji je jasno artikulirao ideju o potrebi razlikovanja između njih bio je Crni. Povijest stvaranja i upotrebe instrumenata za mjerenje temperature - termometara - zanimljiva je i informativna. „Moramo prihvatiti kao jedan od najopštijih zakona topline da „sva tijela“ koja slobodno komuniciraju jedno s drugim i ne podliježu nejednakim vanjskim utjecajima dobijaju istu temperaturu, što pokazuje termometar. Joseph Black Danas su poznati tečni i plinoviti termometri, poluvodički i optički termometri. A raznolikost temperatura koje se sada uvode u nauku je velika: one razlikuju temperaturu elektrona i jona, svjetlinu i boju, šum i antenu, itd.

slajd 4

Hronologija nastanka termometra Galileo Galilei je 1597. izumeo prvi uređaj za posmatranje temperaturnih promena (termoskop), a 1657. godine su ga firentinski naučnici unapredili Galileov termoskop. Stalne termometarske tačke uspostavljene su u 18. veku. Godine 1714. holandski naučnik D. Farenhajt napravio je živin termometar. Godine 1730. francuski fizičar R. Reaumur predložio je alkoholni termometar. Godine 1848. engleski fizičar William Thomson (Lord Kelvin) dokazao je mogućnost stvaranja apsolutne temperaturne skale. William Thomson

slajd 5

Ovo je termodinamička veličina koja određuje stepen zagrevanja tela. Tijela koja imaju višu temperaturu su toplija. Prema drugom zakonu termodinamike, spontani prenos toplote moguć je samo sa tela sa višom temperaturom na tela sa nižom temperaturom. U stanju termičke ravnoteže, temperatura se izjednačava u svim dijelovima proizvoljno složenog sistema. Mjera promjene tjelesne temperature može biti promjena nekog svojstva koje zavisi od toga, na primjer zapremine, električnog otpora itd. Najčešće se za mjerenje temperature koristi promjena zapremine. Na tome se zasniva i uređaj termometara. Prvi termometar izumio je Galileo oko 1600. godine. Kao termometrijska tvar, odnosno tijelo koje se zagrijavanjem širi, u njemu je korištena voda. Za određivanje tjelesne temperature, termometar se dovodi u kontakt s tijelom; kada se postigne termička ravnoteža, termometar pokazuje temperaturu tijela. Za promjenu temperature možete koristiti bimetalnu ploču. Takva ploča se sastoji od dva metala, na primjer, željezne trake i trake cinka zakovane za nju. Gvožđe i cink se različito šire. Dakle, 1 m željezne žice, kada se zagrije za 100 stepeni, produžuje se za 1 mm, a 1 m cinčane žice - za 3 mm. Stoga, ako se bimetalna ploča zagrije, ona će se početi savijati prema željezu. Temperatura

slajd 6

Različita tijela se različito šire kada se zagrijavaju, tako da skala termometra ovisi o termometrijskoj tvari. U praktične svrhe, termometri se kalibriraju u smislu tačke topljenja ili ključanja, ili nekog drugog, sve dok se proces odvija na konstantnoj temperaturi. Najčešća je Celzijeva skala (ili Celzijusova skala, prema švedskom fizičaru koji ju je predložio). Na ovoj skali led se topi na 0 stepeni, a voda ključa na 100 stepeni, a razmak između njih je podeljen na sto delova, od kojih se svaki smatra stepenom. U Engleskoj i SAD-u se ponekad koristi Farenhajtova skala u kojoj je tačka topljenja leda 32 stepena, a tačka ključanja vode 212 stepeni; u Francuskoj, Reaumurova skala: 0 stepeni i 80, respektivno. Sada nekoliko praktičnih savjeta. Uzmite trake od gvožđa i cinka debljine oko 5 mm, dužine 15-20 cm i širine 1 cm i povežite ih zakovicama na svakih 1,5-2 cm. Zategnite jedan kraj bimetalne trake u škripcu i zagrijte je na plinu. Ploča će se saviti.

Slajd 7

O tome šta je toplota, naučnici su počeli da razmišljaju veoma dugo. Čak su i drevni grčki filozofi razmišljali o ovom pitanju. Ali nisu mogli izraziti ništa osim najopštijih pretpostavki. Ni u srednjem vijeku nisu bile izražene gotovo nikakve razumne ideje. Doktrina toplotnih fenomena počinje da se razvija tek sredinom 18. veka. Poticaj za početak razvoja ove doktrine bio je pronalazak termometra. Mnogi naučnici su radili na pronalasku termometra. Prvi od njih bio je Galileo Galilei. Krajem XVI vijeka. Galileo se zainteresovao za termalne fenomene. Za mjerenje topline tijela, Galileo je odlučio koristiti svojstvo zraka da se širi kada se zagrije. Uzeo je tanku staklenu cijev, čiji se jedan kraj završavao kuglom, a drugi otvoreni kraj spustio u posudu s vodom. Istovremeno je postigao takav položaj da je voda djelomično ispunila cijev. Sada, kada je vazduh u lopti bio zagrejan ili hlađen, nivo vode u cevi je pao ili porastao, a nivo vode se mogao koristiti za procenu „zagrevanja“ tela. Galileov uređaj je bio veoma nesavršen. Prvo, nije gradiran, nisu primijenjene podjele na cijev. Drugo, nivo vode u cevi nije zavisio samo od temperature vazduha u staklenoj kugli, već i od atmosferskog pritiska. Izum termometra

Slajd 8

Unapređenje termometra Nakon Galilea, mnogi naučnici su se bavili pronalaskom uređaja pomoću kojih bi se moglo odrediti termičko stanje tela. Postepeno je instrumentacija poboljšana. Sredinom XVII vijeka. Firentinska akademija iskustva predložila je uređaj prikazan na slici. Uređaj je bio staklena cijev koja se na dnu završavala kuglom. Gornji kraj cijevi je zapečaćen. Kuglica i dio epruvete napunjeni su alkoholom, a duž cijevi su postavljene perle formirajući skalu za očitavanje temperature. Očitavanja ovog instrumenta više nisu zavisila od vrednosti atmosferskog pritiska. Bilo je i drugih termometara. Konkretno, jedan od prvih dizajnera bio je talijanski doktor Santorio, koji je koristio svoj uređaj za mjerenje temperature pacijenata. Ovo je vjerovatno bila prva praktična upotreba termometra. Uprkos napretku u dizajnu termometara, ovi instrumenti su i dalje bili veoma nesavršeni: nije uspostavljena zajednička temperaturna skala; za razne termometre je postavljen proizvoljno; različiti termometri su pokazivali različite temperature pod istim uslovima.

Slajd 9

Farenhajtov termometar U svojoj najnovijoj skali, glavne temperaturne tačke su bile sljedeće: temperatura mješavine vode, leda i kuhinjske soli je nula stepeni; temperatura mješavine leda i vode je 32 stepena. Pokazalo se da je temperatura ljudskog tijela na Farenhajtovoj skali 96 stepeni. Farenhajt je ovu temperaturu smatrao trećom glavnom tačkom. Tačka ključanja vode bila je 180 stepeni na njegovoj skali. Termometri koje je napravio Fahrenheit stekli su slavu i ušli u upotrebu. Farenhajtova skala je korišćena u nekim zemljama sve do našeg vremena.Prvi put je termometre pogodne za praktične svrhe počeo da pravi majstor stakloduvača iz Holandije Farenhajt početkom 18. veka. U to vrijeme, naučnici su već znali da se neki fizički procesi uvijek odvijaju na istom stepenu zagrijavanja. Farenhajtov termometar izgledao je isto kao i moderni jednostavan termometar. Kao telo koje se širi, Farenhajt je prvo koristio alkohol, a zatim, 1714. godine, živu. Koristio je različite vage.

slajd 10

Réaumur i Celzijus Nakon Farenhajta, predložene su mnoge druge skale i dizajni termometara. Od svih ovih skala, dvije su se spustile u naše vrijeme. Prvu skalu: 0 stepeni - temperatura mešavine vode i leda i 80 stepeni - tačka ključanja vode predložio je francuski naučnik Reaumur 1730. godine i nosi njegovo ime. Druga skala netačno nosi ime švedskog astronoma Celzijusa. Celzius je 1742. godine predložio temperaturnu skalu od Celzijusa, u kojoj je 0 stepeni uzeto kao tačka ključanja vode, a 100 stepeni kao tačka topljenja leda. Moderna skala Celzijusa, nazvana Celzijusova skala, predložena je nešto kasnije. Kao što znate, ušao je u upotrebu i trenutno se koristi. Celzius je već znao da tačka ključanja vode i tačka topljenja leda zavise od vazdušnog pritiska. Nakon pronalaska uređaja za termička mjerenja, fizičari su mogli početi proučavati toplinske fenomene.

slajd 11

Zanimljivo je da je ... ... zapravo švedski astronom i fizičar Celsius predložio skalu u kojoj je tačka ključanja vode označena brojem 0, a tačka topljenja leda - brojem 100. Nešto kasnije , Celzijusovu skalu je dao moderan izgled njegov sunarodnik Strömer. ... Farenhajt se oduševio idejom da sam napravi termometar kada je pročitao o otkriću francuskog fizičara Amontona, „da voda ključa na fiksnom stepenu toplote“. ...do kraja 18. veka broj temperaturnih skala dostigao je dve desetine. ... svojevremeno su u fizičkim laboratorijama koristili takozvani termometar za težinu. Sastojao se od šuplje platinaste kuglice napunjene živom, koja je imala kapilarnu rupu. Promjenu temperature procjenjivala je količina žive koja je izlazila iz rupe. … uz smanjenje temperature Zemlje za samo jedan stepen, oslobodila bi se energija koja je oko milijardu puta veća od one koju godišnje proizvode sve elektrane na svijetu.

1 slajd

2 slajd

Temperatura je fizička veličina koja karakteriše prosječnu kinetičku energiju čestica makroskopskog sistema u stanju termodinamičke ravnoteže. U ravnotežnom stanju, temperatura ima istu vrijednost za sve makroskopske dijelove sistema.

3 slajd

Uzmimo tri duboke šolje, od kojih će jedna biti veoma hladna, druga vruća, a treća voda iz dekantera koji je dugo stajao u prostoriji. Držite jednu ruku u vrućoj vodi neko vrijeme, a drugu u hladnoj vodi. Nakon toga ćemo obje ruke spustiti u tanjir vode iz dekantera. Osjetit ćemo da će ista voda za jednu ruku biti toplija nego za drugu. Ovo iskustvo pokazuje da osjećaj topline može biti varljiv, te da se tjelesna temperatura ne može pouzdano odrediti uz pomoć osjetila. Ovdje dobro dođe termometar. Kada se temperatura tijela promijeni, mijenjaju se i neka njegova svojstva, poput zapremine. Ovo je osnova termometra. Hajde da izvedemo eksperiment

4 slajd

Krajem 19. veka ustanovljeno je da temperatura karakteriše stanje toplotne ravnoteže makroskopskog sistema i intenzitet toplotnog kretanja njegovih čestica. Istovremeno je dokazano da: kada tijela sa različitim temperaturama dođu u kontakt, energija uvijek prelazi sa tijela sa višom temperaturom na tijelo sa nižom temperaturom; sva tijela u toplotnoj ravnoteži jedno s drugim imaju istu temperaturu.

5 slajd

6 slajd

Galileov termoskop Istorija termodinamike započela je kada je 1592. Galileo Galilei stvorio prvi instrument za posmatranje temperaturnih promena, nazvavši ga termoskop. Kasnije su firentinski naučnici poboljšali Galileov termoskop tako što su mu dodali skalu perli i ispumpali zrak iz lopte.

7 slajd

Termoskop Termoskop je bio mala staklena kugla sa zalemljenom staklenom cijevi. Lopta je zagrijana, a kraj cijevi spušten je u vodu. Kada se kugla ohladila, pritisak u njoj se smanjio, a voda u cevi, pod dejstvom atmosferskog pritiska, podigla se na određenu visinu prema gore. Sa zagrijavanjem, nivo vode u cijevima je opao. Nedostatak uređaja je bio u tome što je mogao suditi samo o relativnom stepenu zagrevanja ili hlađenja tela, pošto još nije imao vagu.

8 slajd

Iskustvo s termoskopom Posebno je važno napomenuti Galilejevo iskustvo s termoskopom, koje također datira iz perioda Padove, oko 1597. godine, kako u dizajnu tako iu provedbi eksperimenta. Iskustvo je sljedeće. Rukama zagrijte tikvicu veličine jajeta; tikvica ima dugačak i tanak vrat, poput stabljike pšenice, spušten u posudu s vodom. Ako izvadite ruke iz tikvice, tada će voda iz posude kako se posuda hladi početi dizati u vrat. Benedetto Castelli, bivši Galileov učenik, piše 1638. godine: "Ovaj efekat je koristio pomenuti sinjor Galilej da napravi instrument za određivanje stepena toplote i hladnoće." Mogućnost merenja stepena toplote i hladnoće Galileju ne bi pala na pamet, jer su, prema njihovom učenju, hladnoća i toplota različita svojstva pomešana u materiji. Galileo je učio, a kasnije (1623.) direktno napisao u Saggiatoreu (Assayer), da hladnoća nije pozitivna kvaliteta, već samo odsustvo toplote, hladnoća ne boravi u materiji, već u osjetljivom tijelu.

9 slajd

Prvi termometar za tečnost U 17. veku, firentinski naučnik Toričeli je zračni termoskop pretvorio u alkoholni termometar. Aparat je okrenut naopako, posuda sa vodom je uklonjena, a u cev je sipan alkohol. Rad uređaja zasnivao se na ekspanziji alkohola pri zagrijavanju - sada očitanja nisu ovisila o atmosferskom pritisku. Bio je to jedan od prvih termometara za tečnost. U to vrijeme očitavanja instrumenata još nisu bila u skladu jedno s drugim, jer pri kalibraciji vaga nije uzet u obzir nikakav poseban sistem.

10 slajd

Firentinski termometri Dizajn termoskopa je toliko poboljšan od strane Toričelija i članova Akademije eksperimenata i pokazao se tako pogodnim za različite primene da su u 17. veku "florentinski termometri" postali poznati. U Englesku ih je uveo Boyle i proširio u Francuskoj zahvaljujući astronomu Bullou (1605 ... 1694), koji je takav termometar dobio na poklon od poljskog diplomate.

11 slajd

Amontonov termometar Godine 1702, Guillaume Amonton (1663...1703) je poboljšao Galileov vazdušni termometar konstruišući termometar koji se u osnovi poklapao sa savremenim gasnim. Amontonov termometar je bio staklena cijev u obliku slova U, čija je kraća noga završavala u rezervoaru koji je sadržavao zrak; živa je sipana u dugačko koljeno u količini potrebnoj za održavanje konstantne zapremine vazduha u rezervoaru. Temperatura je određena iz visine živinog stuba. Zanimljivo je da je ovim instrumentom, koji je naišao na veliko negodovanje, Amonton došao do koncepta apsolutne nule, koja je, prema njegovim podacima, odgovarala -239,5°C. Lambert je s većom preciznošću ponovio Amontonove eksperimente i takođe došao do koncepta apsolutnu nulu, koju on izražava na sledeći način: „Stepen toplote jednak nuli može se u stvari nazvati apsolutnom hladnoćom. To znači da je pri apsolutnoj hladnoći zapremina vazduha jednaka ili skoro jednaka nuli. Može se reći da pri apsolutnoj hladnoći vazduh postaje toliko gust da su njegove čestice u apsolutnom kontaktu jedna s drugom, tako da vazduh postaje neprobojan.

12 slajd

Ekstremne tačke skale Karlo Renaldini je 1694. godine predložio da dve ekstremne tačke budu temperatura topljenja leda i tačka ključanja vode.

13 slajd

Farenhajtov termometar Odlučujuće poboljšanje u dizajnu termometra napravio je Nijemac Gabriel Daniel Fahrenheit (1686 ... 1736), koji je koristio ideju Olafa Roemera. Farenhajt je napravio termometre od žive i alkohola u obliku koji se danas koristi. Uspjeh njegovih termometara može se naći u njegovoj novoj metodi pročišćavanja žive; osim toga, prije zatvaranja, prokuhao je tečnost u cijevi.

14 slajd

Farenhajtova skala Godine 1714. D. G. Farenhajt je napravio živin termometar. Na skali je označio tri fiksne tačke: dno, 32°F, bila je tačka smrzavanja fiziološkog rastvora, 96° je bila temperatura ljudskog tela, a vrh, 212°F, bila je tačka ključanja vode. Farenhajtov termometar se koristio u zemljama engleskog govornog područja do 70-ih godina 20. vijeka, a još uvijek se koristi u SAD.

15 slajd

Réaumurova skala On je 1730. godine predložio upotrebu alkohola u termometrima i uveo skalu izgrađenu ne proizvoljno, kao Farenhajtova skala, već u skladu sa termičkim širenjem alkohola. Napravio je eksperimente sa alkoholnim termometrom i došao do zaključka da se skala može izgraditi u skladu sa termičkim širenjem alkohola. Utvrdivši da se alkohol koji koristi, pomiješan s vodom u omjeru 5:1, širi u omjeru 1000:1080 kada se temperatura promijeni od tačke smrzavanja do tačke ključanja vode, naučnik je predložio korištenje skale od 0 do 80 stepeni. Uzimajući za 0° temperaturu topljenja leda, a kao 80° tačku ključanja vode pri normalnom atmosferskom pritisku. René Antoine Ferchot de Réaumur (1683-1757) nije odobravao upotrebu žive u termometrima zbog niskog koeficijenta ekspanzije žive.

16 slajd

Celzijusova skala Godine 1742. švedski naučnik Andres Celsius predložio je skalu za živin termometar, u kojoj je interval između ekstremnih tačaka podijeljen na 100 stepeni. U ovom slučaju, u početku je tačka ključanja vode označena kao 0°, a temperatura topljenja leda kao 100°. Međutim, u ovom obliku skala se pokazala ne baš zgodnom, a kasnije su astronom M. Stremer i botaničar K. Linnaeus odlučili zamijeniti ekstremne tačke.

17 slajd

Lomonosova skala MV Lomonosov je predložio termometar za tečnost sa skalom od 150 podela od tačke topljenja leda do tačke ključanja vode.

18 slajd

Kelvinova skala Početkom 19. veka, engleski naučnik Lord Kelvin predložio je apsolutnu termodinamičku skalu. Istovremeno, Kelvin je potkrepio koncept apsolutne nule, označavajući temperaturu na kojoj prestaje termičko kretanje molekula. U Celzijusu, to je -273,15 °C.

19 slajd

20 slajd

Ako je u 18. veku došlo do pravog „buma“ otkrića u oblasti sistema za merenje temperature, onda je od prošlog veka počelo novo vreme otkrića u oblasti metoda merenja temperature. Danas postoji mnogo uređaja koji se koriste u industriji, kod kuće, u naučnim istraživanjima - ekspanzioni termometri i manometrijski termometri, termoelektrični i otporni termometri, kao i pirometrijski termometri koji vam omogućavaju da merite temperaturu na beskontaktni način.

21 slajd

Galileov termometar Igračka suvenir, ima vrlo indirektnu vezu sa samim Galileom Galileiom. Tačan naziv za ovu zabavnu i lijepu stvarčicu je "Galileo termometar". Ovaj termometar je tako nazvan, očigledno, u čast Galilea Galileija, koji je prvi izumeo termoskop 1592. godine - rodonačelnika svih termometara. Galileov termometar je stakleni cilindar napunjen vodom, u kojem plutaju staklene sferne posude napunjene obojenom tekućinom (voda + alkohol + boja). Svaki takav sferni plovak ima zlatnu ili srebrnu oznaku na kojoj je na dnu utisnuta vrijednost temperature. U zavisnosti od veličine termometra, broj plovaka unutar termometra je od 4 do 11. Temperaturni opseg koji se meri termometrom je u oblasti sobne temperature: 16-28 stepeni. Temperatura je određena nižim od plutajućih plovaka. Plovaci su različito napunjeni tečnošću tako da je njihova prosječna gustina različita: najmanja gustina je na vrhu, najveća je na dnu, ali je za sve blizu gustine vode, malo se razlikuje od nje. Sa smanjenjem temperature zraka u prostoriji, temperatura vode u posudi se shodno tome smanjuje, voda se komprimira, a njena gustoća postaje veća. Znamo da u njemu lebde tijela čija je gustina manja od gustine fluida koji ih okružuje. Tako je i ovdje: plovak, čija je gustina sada jednaka gustini okolne vode, počeće da pluta, pokazujući smanjenje temperature. Što više mjehurića pluta, što je temperatura niža, što manje mjehurića pliva – to više (mjehurići su potonuli jer se voda u posudi proširila i postala manje gusta od zagrijavanja – sve je lako i razumljivo!) Ovaj termometar je, naravno, i jeste. nije baš precizno, ali omogućava procjenu temperature s greškom od 0,4 - 4 stepena (ovisno o dizajnu ovog termometra, odnosno o broju plovaka u njemu). Ali što je najvažnije, veoma je zgodan!

Svi često koristimo takav uređaj kao termometar u našim životima, ali malo ljudi zna povijest njegovog izuma i poboljšanja. Općenito je prihvaćeno da je termometar izumio Galileo Galilei daleke 1592. godine. Dizajn termoskopa (tako se termometar tada zvao) bio je primitivan (vidi sliku ispod): tanka staklena cijev bila je zalemljena na staklenu kuglu malog promjera, koja je bila stavljena u tekućinu.

Vazduh u staklenoj kugli se zagrevao pomoću gorionika ili jednostavnim trljanjem dlanovima, usled čega je počeo da istiskuje tečnost u staklenoj cevi, pokazujući na taj način stepen povećanja temperature: što je temperatura vazduha viša u staklenoj kugli postajala, što je nivo vode u cijevi padao niži. Važnu ulogu igrao je omjer volumena lopte i promjera cijevi: stvaranjem tanje cijevi bilo je moguće pratiti beznačajnije promjene temperature u kugli.

Kasnije je dizajn Galileovog termoskopa dovršio jedan od njegovih učenika, Fernando de Medici. Osnovna ideja je sačuvana, ali je Fernando napravio značajne promjene koje su termoskop učinile sličnijim modernom živinom termometru. Korištene su i staklena kugla i tanka cijev (vidi gornju sliku), ali sada je cijev bila zalemljena ne odozdo, već odozgo, a tekućina je već izlivena u staklenu kuglu, dok je vrh cijevi bio otvoren . Promjena temperature napunjene tekućine (u to vrijeme se koristio vinski alkohol) dovela je do povećanja njenog nivoa u cijevi. Kasnije su primijenjene podjele na cijev, tj. Izvršena je prva kalibracija termometra.

Od tada je prošlo dosta vremena, a tokom ovog perioda termometar je više puta unapređivan i modernizovan. Zahvaljujući nedavnim napretcima u oblastima fizike, razvijeni su novi pristupi mjerenju temperature. Danas su stvoreni različiti digitalni termometri koji se zasnivaju na principu promjene otpora tvari s promjenom temperature (električni termometri) ili principu promjene nivoa svjetline, spektra i drugih veličina sa promjena temperature (optički termometri).