Termometrijske vage koriste se za predstavljanje temperatura u različitim jedinicama. Svaka termometrijska ljestvica ima dvije fiksne točke koji su definirani iz nekih fizikalnih svojstava neke tvari koja se mogu lako uočiti kada je tijelo podvrgnuto istim uvjetima.
Celzijeva ljestvica
Najčešće korištena termometrijska ljestvica na svijetu je Celzijeva ljestvica. Ova ljestvica temelji se na čistoj vodi i ima fiksne točke tališta (0 ° C) i kipuće vode (100 ° C), pod normalnim tlačnim uvjetima. Celzijevu ljestvicu stvorio je švedski astronom 1722. godine AndersCelzija.
Pogledajte i: Kako se odvija izmjena topline?
Fahrenheitova ljestvica
Fahrenheitovu ljestvicu otkrio je DanieleGabrijeleFahrenheit, njemački fizičar i inženjer, 1724. godine.
Neke zemlje poput Sjedinjenih Država još uvijek koriste Fahrenheitovu ljestvicu. Ova ljestvica stvorena je tako da temperatura topljenja vode iznosi 32 ° F i da svaki stupanj te ljestvice odgovara 1,8 stupnjeva na Celzijevoj skali, pa je temperatura topljenja vode, na Fahrenheitovoj skali, 212 ° F.
Obje vage, Celzija i Fahrenheit, smatraju se uobičajenim ljestvicama, odnosno nisu termodinamičke vage. Termodinamička ljestvica mora uzeti u obzir činjenicu da je najniža vrijednost temperature, ona kod koje atomi a Dio tvari nalazi se savršeno u stanju mirovanja, trebao bi biti jednak 0, za razliku od onoga što se događa na vagi citirano, to priznativrijednostinegativima temperature.
Važna razlika između Fahrenheitove ljestvice i drugih ljestvica je ta to nije ljestvica Celzijusa, to jest: udaljenost između vaših fiksnih točaka nije 100 stupnjeva, već 180 stupnjeva.
Kelvinova ljestvica
Prva ljestvica koja je uzela u obzir nekorištenje negativnih vrijednosti temperatura bila je Kelvinova ljestvica, koju je trenutno usvojio Međunarodni sustav jedinica. Kelvinova ljestvica pripisuje temperaturu toplinskom miješanju atoma, pa je njezina donja granica 0 K, poznata kao apsolutna nula. Iz povijesnih i praktičnih razloga, neke zemlje i dalje koriste Celzijevu i Fahrenheitovu ljestvicu.
Kelvinovu ljestvicu predložio je 1848. William Thomson, irski fizičar i inženjer poznat pod naslovom Lord Kelvin. Za razliku od ostalih mjerenja temperature, Kelvinova ljestvica ne koristi terminologiju stupnjeva, jer je apsolutna jedinica temperature, a ne ljestvica stvorena na temelju neke tvari.
Promatrajte donju sliku, u njoj imamo tri termometra kalibrirana na Kelvinovoj, Celzijevoj i Fahrenheitovoj skali, koji pokazuju fiksne točke svake od tri spomenute skale:
Kalibrirani termometri na Kelvinovoj, Celzijevoj i Fahrenheitovoj skali
Konverzija termometrijskih vaga
Moguće je pretvoriti vrijednosti temperature između tri najčešće termometrijske ljestvice. Za to koristimo sljedeći identitet:
Pogledajte primjer korištenja gornje formule. Pretvorimo temperaturu s 80ºF na ºC:
Variranje temperature u termometrijskim ljestvicama
Za razliku od izračuna koji se vrši za pretvaranje temperature između vaga termometrijom, možemo izračunati koliko varijacija temperature u jednoj ljestvici odgovara drugoj ljestvica. Za to možemo koristiti sljedeću jednakost:
Prema gore prikazanim identitetima, temperaturna varijacija u Celzijevim stupnjevima jednaka je varijaciji patilo je na Kelvinovoj ljestvici, pa ako je tijelo imalo porast temperature od 10 ° C, temperatura mu se povećala za 10.000. Međutim, ako je tijelo doživjelo porast temperature od 10 ° C ili 10K, na Fahrenheitovoj ljestvici temperatura će mu se povećati za 18 ° F.
Vježbe na termometrijskim ljestvicama
1) Termometar mjeri temperaturu jednaku 20 ° F, određuje vrijednost te temperature na Celzijevoj i Kelvinovoj skali.
Rješenje:
Upotrijebimo jednakost između termometrijskih ljestvica za izračunavanje temperature od 20 ° F na traženim skalama:
2) Odredite koju temperaturu tako da je vrijednost jednaka u Celzijusima i Fahrenheitima.
