Thermometrische Skalen werden verwendet, um die Temperatur in verschiedenen Einheiten. Jede thermometrische Waage hat zwei Fixpunkte die durch eine physikalische Eigenschaft einer Substanz definiert werden, die leicht beobachtet werden kann, wenn der Körper denselben Bedingungen ausgesetzt ist.
Celsius-Skala
Die weltweit am weitesten verbreitete thermometrische Skala ist die Celsius-Skala. Diese Skala basiert auf reinem Wasser und hat als Fixpunkte die Schmelzpunkte (0°C) und kochendes Wasser (100°C), unter normalen Druckbedingungen. Die Celsius-Skala wurde im Jahr 1722 vom schwedischen Astronomen erstellt created AndersCelsius.
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Fahrenheit-Skala
Die Fahrenheit-Skala wurde entdeckt von DanielGabrielFahrenheit, ein deutscher Physiker und Ingenieur im Jahr 1724.
Einige Länder wie die Vereinigten Staaten verwenden immer noch die Fahrenheit-Skala. Diese Skala wurde so erstellt, dass die Schmelztemperatur von Wasser 32 ° F betrug und jeder Grad dieser Skala entspricht 1,8 Grad auf der Celsius-Skala, also beträgt die Schmelztemperatur von Wasser auf der Fahrenheit-Skala 212 ° F.
Beide Skalen, Celsius und Fahrenheit, sie gelten als gewöhnliche Skalen, das heißt, sie sind keine thermodynamischen Skalen. Eine thermodynamische Skala muss berücksichtigen, dass ihr niedrigster Temperaturwert, bei dem die Atome von a Teil der Substanz in vollkommener Ruhe gefunden wird, sollte gleich 0 sein, im Gegensatz zu dem, was auf der Waage auftritt zitiert, das eingestehenWerteNegatives der Temperatur.
Ein wichtiger Unterschied zwischen der Fahrenheit-Skala und anderen Skalen besteht darin, dass dies es ist keine Celsius-Skala, das heißt: Der Abstand zwischen Ihren Fixpunkten beträgt nicht 100 Grad, sondern 180 Grad.
Kelvin-Skala
Die erste Skala, die die Nichtverwendung von negativen Werten von Temperatur war die Kelvin-Skala, die derzeit vom Internationalen Einheitensystem übernommen wird. Die Kelvin-Skala schreibt die Temperatur der thermischen Bewegung von Atomen zu, daher liegt ihre untere Grenze bei 0 K, bekannt als absoluter Nullpunkt. Aus historischen und praktischen Gründen verwenden einige Länder weiterhin die Celsius- und Fahrenheit-Skalen.
Die Kelvin-Skala wurde 1848 von William Thomson, einem irischen Physiker und Ingenieur, der unter dem Titel Lord Kelvin bekannt ist, vorgeschlagen. Im Gegensatz zu anderen Temperaturmessungen verwendet die Kelvin-Skala nicht die Terminologie von Grad, da es sich um eine absolute Temperatureinheit und nicht um eine auf einer Substanz basierende Skala handelt.
Betrachten Sie das Bild unten, darin haben wir drei Thermometer, die auf den Skalen Kelvin, Celsius und Fahrenheit kalibriert sind und die die Fixpunkte jeder der drei genannten Skalen anzeigen:
Kalibrierte Thermometer auf Kelvin-, Celsius- und Fahrenheit-Skalen
Umrechnung von thermometrischen Skalen
Es ist möglich, Temperaturwerte zwischen den drei gängigsten thermometrischen Skalen umzurechnen. Dafür verwenden wir die folgende Identität:
Sehen Sie sich ein Beispiel für die Verwendung der obigen Formel an. Lassen Sie uns die Temperatur von 80ºF auf ºC umrechnen:
Temperaturschwankung in thermometrischen Skalen
Im Gegensatz zu der Berechnung, die durchgeführt wird, um die Temperaturumrechnung zwischen den Skalen durchzuführen Thermometrie können wir berechnen, wie stark die Temperaturschwankung in einer Skala einer anderen entspricht Rahmen. Dafür können wir die folgende Gleichheit verwenden:
Gemäß den oben gezeigten Identitäten ist die Temperaturschwankung in Grad Celsius dieselbe wie die Schwankung litt auf der Kelvin-Skala, wenn also ein Körper eine Temperaturerhöhung von 10 °C hatte, erhöhte sich seine Temperatur um 10K. Wenn ein Körper jedoch einen Temperaturanstieg von 10 ° C oder 10 K erfahren hat, ist seine Temperatur auf der Fahrenheit-Skala um 18 ° F gestiegen.
Übungen zu thermometrischen Waagen
1) Ein Thermometer misst eine Temperatur von 20 ° F, bestimmen Sie den Wert dieser Temperatur auf der Celsius- und Kelvin-Skala.
Auflösung:
Lassen Sie uns die Gleichheit zwischen den thermometrischen Skalen verwenden, um die Temperatur von 20 ° F auf den angeforderten Skalen zu berechnen:
2) Bestimmen Sie die Temperatur, damit der Wert in Celsius und Fahrenheit gleich ist.
