Термометрични везни се използват за представяне на температура в различни единици. Всяка термометрична скала има две фиксирани точки които се определят от някакво физическо свойство на някакво вещество, което може лесно да се наблюдава, когато тялото е подложено на същите условия.
Скала по Целзий
Най-широко използваната термометрична скала в света е скалата на Целзий. Тази скала се основава на чиста вода и има фиксирани точки на точки на топене (0 ° C) и вряща вода (100 ° C), при нормални условия на налягане. Скалата на Целзий е създадена през 1722 г. от шведския астроном АндерсЦелзий.
Вижте също: Как се осъществява топлообменът?
Скала по Фаренхайт
Скалата на Фаренхайт е открита от ДаниелГабриелФаренхайт, немски физик и инженер, през 1724 година.
Някои държави като САЩ все още използват скалата на Фаренхайт. Тази скала е създадена така, че температурата на топене на водата да е 32 ° F и че всяка степен от тази скала съответства на 1,8 градуса по скалата на Целзий, така че температурата на топене на водата по скалата на Фаренхайт е 212 ° F.
И двете везни, Целзий и Фаренхайт, те се считат за обичайни везни, тоест те не са термодинамични везни. Термодинамичната скала трябва да вземе предвид факта, че нейната най-ниска температурна стойност, тази, при която атомите на a част от веществото се намират идеално в покой, трябва да бъде равна на 0, за разлика от това, което се случва на везните цитирано, че признайтестойностинегативи на температурата.
Важна разлика между скалата на Фаренхайт и другите скали е, че това това не е градус по Целзий, тоест: разстоянието между фиксираните ви точки не е 100 градуса, а 180 градуса.
Скала на Келвин
Първата скала, която взе предвид неизползване на отрицателни стойности на температура беше скалата на Келвин, приета в момента от Международната система на единиците. Скалата на Келвин отдава температурата на топлинното разбъркване на атомите, така че долната й граница е 0 K, известна като абсолютна нула. По исторически и практически причини някои страни продължават да използват скалите на Целзий и Фаренхайт.
Скалата на Келвин е предложена през 1848 г. от Уилям Томсън, ирландски физик и инженер, известен с титлата лорд Келвин. За разлика от други измервания на температурата, скалата на Келвин не използва терминологията на градусите, тъй като е абсолютна единица за температура, а не скала, създадена въз основа на някакво вещество.
Наблюдавайте изображението по-долу, в него имаме три термометра, калибрирани съответно по скалите на Келвин, Целзий и Фаренхайт, които показват фиксираните точки на всяка от трите споменати скали:
Калибрирани термометри на скали на Келвин, Целзий и Фаренхайт
Преобразуване на термометрични везни
Възможно е да се преобразуват температурните стойности между трите най-често срещани термометрични скали. За това използваме следната идентичност:
Вижте пример за използване на формулата по-горе. Нека преобразуваме температурата от 80ºF в ºC:
Изменение на температурата в термометрични скали
За разлика от изчислението, което се прави, за да се извърши преобразуването на температурата между скалите термометрия, можем да изчислим колко варирането на температурата в една скала съответства на друга мащаб. За това можем да използваме следното равенство:
Според показаните по-горе идентичности, температурната промяна в градуси по Целзий е същата като промяната страда от скалата на Келвин, така че ако тялото има повишение на температурата от 10 ° C, температурата му се увеличава с 10K. Ако обаче тялото е претърпяло повишение на температурата си с 10 ° C или 10K, по скалата на Фаренхайт температурата му ще се увеличи с 18 ° F.
Упражнения на термометрични везни
1) Термометърът измерва температура, равна на 20 ° F, определя стойността на тази температура по скалата на Целзий и Келвин.
Резолюция:
Нека използваме равенството между термометричните скали, за да изчислим температурата от 20 ° F на исканите скали:
2) Определете каква температура, така че стойността да е равна в Целзий и Фаренхайт.
