Termometrisiä asteikkoja käytetään kuvaamaan lämpötila eri yksiköissä. Jokaisella lämpömittarilla on kaksi kiinteää pistettä jotka määritellään jonkin aineen fysikaalisista ominaisuuksista, jotka voidaan helposti havaita, kun kehoon kohdistuu samoja olosuhteita.
Celsius-asteikko
Maailman yleisimmin käytetty lämpömittari on Celsius-asteikko. Tämä asteikko perustuu puhtaaseen veteen ja siinä on kiinteinä pisteinä sulamispisteet (0 ° C) ja kiehuva vesi (100 ° C), normaaleissa paineolosuhteissa. Celsius-asteikon loi ruotsalainen tähtitieteilijä vuonna 1722 AndersCelsius.
Katso myös: Kuinka lämmönvaihto tapahtuu?
Fahrenheit-asteikko
Fahrenheit-asteikko löydettiin DanielGabrielFahrenheit, saksalainen fyysikko ja insinööri, vuonna 1724.
Jotkut maat, kuten Yhdysvallat, käyttävät edelleen Fahrenheit-asteikkoa. Tämä asteikko luotiin siten, että veden sulamislämpötila oli 32 ° F ja että tämän asteikon jokainen aste vastaa 1,8 astetta Celsius-asteikolla, joten veden sulamislämpötila Fahrenheit-asteikolla on 212 ° F.
Molemmat asteikot, Celsius ja Fahrenheit, niitä pidetään tavallisina asteikoina, toisin sanoen ne eivät ole termodynaamisia asteikoita. Termodynaamisessa asteikossa on otettava huomioon se, että sen alin lämpötila-arvo, jolla a osa aineesta löytyy täydellisesti levossa, sen pitäisi olla yhtä suuri kuin 0, toisin kuin asteikolla mainittu myöntääarvotnegatiiviset lämpötilan.
Tärkeä ero Fahrenheit-asteikon ja muiden asteikoiden välillä on tämä se ei ole asteikkoeli kiinteiden pisteiden välinen etäisyys ei ole 100 astetta, vaan 180 astetta.
Kelvin-asteikko
Ensimmäinen asteikko, jossa otettiin huomioon negatiivisten arvojen lämpötila oli Kelvin-asteikko, jonka Kansainvälinen yksikköjärjestelmä on tällä hetkellä hyväksynyt. Kelvin-asteikko määrittelee lämpötilan atomien termiselle sekoitukselle, joten sen alaraja on 0 K, joka tunnetaan absoluuttisena nollana. Historiallisista ja käytännön syistä jotkut maat käyttävät edelleen Celsius- ja Fahrenheit-asteikkoja.
Kelvin-asteikon ehdotti vuonna 1848 William Thomson, irlantilainen fyysikko ja insinööri, joka tunnetaan nimellä Lord Kelvin. Toisin kuin muut lämpötilamittaukset, Kelvin-asteikko ei käytä asteiden terminologiaa, koska se on absoluuttinen lämpötilan yksikkö eikä asteikko, joka perustuu johonkin aineeseen.
Tarkkaile alla olevaa kuvaa, ja siinä on kolme Kelvin-, Celsius- ja Fahrenheit-asteikolla kalibroitua lämpömittaria, jotka osoittavat jokaisen mainitun asteikon kiinteät pisteet:
Kalibroidut lämpömittarit Kelvin-, Celsius- ja Fahrenheit-asteikoilla
Lämpömittakaavan muuntaminen
Lämpötila-arvot voidaan muuntaa kolmen yleisimmän termometrisen asteikon välillä. Tätä varten käytämme seuraavaa identiteettiä:
Katso esimerkki yllä olevan kaavan käytöstä. Muunna lämpötila 80 ° F: sta ° C:
Lämpötilan vaihtelu termometrisissä asteikoissa
Toisin kuin laskelma, joka tehdään lämpötilan muuntamiseksi asteikkojen välillä lämpömittarit, voimme laskea, kuinka paljon lämpötilan vaihtelu yhdellä asteikolla vastaa toista mittakaavassa. Tätä varten voimme käyttää seuraavaa tasa-arvoa:
Yllä esitettyjen identiteettien mukaan lämpötilan vaihtelu celsiusasteina on sama kuin vaihtelu kärsi Kelvin-asteikolla, joten jos ruumiin lämpötila nousi 10 ° C, sen lämpötila nousi 10 kt. Kuitenkin, jos ruumiin lämpötila on noussut 10 ° C tai 10K, Fahrenheit-asteikolla sen lämpötila on noussut 18 ° F.
Harjoitukset lämpömittarilla
1) Lämpömittari mittaa lämpötilan, joka on yhtä suuri kuin 20 ° F, määritä kyseisen lämpötilan arvo celsius- ja kelvin-asteikolla.
Resoluutio:
Lasketaan lämpötilan 20 ° F pyydetyille asteikoille käyttämällä termometristen asteikoiden välistä tasa-arvoa:
2) Määritä mikä lämpötila niin, että arvo on sama Celsius ja Fahrenheit.
