Termometrinės svarstyklės naudojamos atvaizduoti temperatūra skirtingais vienetais. Kiekviena termometrinė skalė turi du fiksuoti taškai kurie apibrėžiami pagal tam tikras fizines tam tikros medžiagos savybes, kurias galima lengvai pastebėti, kai kūnui taikomos tos pačios sąlygos.
Celsijaus skalė
Plačiausiai pasaulyje naudojama termometrinė skalė yra Celsijaus skalė. Ši skalė pagrįsta grynu vandeniu ir turi fiksuotus taškus lydymosi temperatūros (0 ° C) ir verdančio vandens (100 ° C), esant normalioms slėgio sąlygoms. Celsijaus skalę 1722 metais sukūrė švedų astronomas AndersasCelsijaus.
Taip pat žiūrėkite: Kaip vyksta šilumos mainai?
Farenheito skalė
Fahrenheito skalę atrado DanieliusGabrieliusFarenheitas, vokiečių fizikas ir inžinierius, 1724 m.
Kai kurios šalys, pavyzdžiui, JAV, vis dar naudoja Fahrenheito skalę. Ši skalė buvo sukurta taip, kad vandens lydymosi temperatūra būtų 32 ° F ir kad kiekvienas šios skalės laipsnis atitinka 1,8 laipsnio pagal Celsijų skalę, todėl vandens lydymosi temperatūra pagal Fahrenheito skalę yra 212 ° F.
Abi svarstyklės, Celsijaus ir Farenheitas, jos laikomos įprastomis svarstyklėmis, tai yra, nėra termodinaminės svarstyklės. Termodinaminėje skalėje turi būti atsižvelgiama į tai, kad jos žemiausia temperatūros vertė yra ta, kurioje a medžiagos dalis randama ramybės būsenoje, ji turėtų būti lygi 0, skirtingai nei svarstyklėse cituojamas, kad pripažintivertybesneigiami temperatūros.
Svarbus skirtumas tarp Fahrenheito skalės ir kitų skalių yra tas tai nėra Celsijaus skalė, tai yra: atstumas tarp fiksuotų taškų yra ne 100, o 180 laipsnių.
Kelvino skalė
Pirmoji skalė, į kurią buvo atsižvelgta neigiamų reikšmių nenaudojimas temperatūra buvo Kelvino skalė, kurią šiuo metu priėmė Tarptautinė vienetų sistema. Kelvino skalė priskiria temperatūrą atomų šiluminiam maišymui, todėl jos apatinė riba yra 0 K, vadinama absoliučiu nuliu. Dėl istorinių ir praktinių priežasčių kai kurios šalys ir toliau naudoja Celsijaus ir Farenheito skales.
Kelvino skalę 1848 m. Pasiūlė William Thomson, airių fizikas ir inžinierius, žinomas pavadinimu Lordas Kelvinas. Skirtingai nuo kitų temperatūros matavimų, Kelvino skalėje nevartojama laipsnių terminologija, nes tai yra absoliutus temperatūros vienetas, o ne skalė, sukurta remiantis kokia nors medžiaga.
Stebėkite žemiau esantį vaizdą, jame turime tris termometrus, sukalibruotus atitinkamai pagal Kelvino, Celsijaus ir Fahrenheito skales, kurie rodo kiekvienos iš trijų paminėtų svarstyklių fiksuotus taškus:
Kalibruoti termometrai Kelvino, Celsijaus ir Fahrenheito skalėse
Termometrinių svarstyklių perskaičiavimas
Galima konvertuoti temperatūros vertes tarp trijų labiausiai paplitusių termometrinių skalių. Tam naudojame šią tapatybę:
Peržiūrėkite aukščiau pateiktos formulės naudojimo pavyzdį. Konvertuokime temperatūrą nuo 80ºF iki ºC:
Temperatūros svyravimai termometrinėse skalėse
Skirtingai nuo skaičiavimo, kuris atliekamas temperatūros perskaičiavimui tarp svarstyklių termometrijos, galime apskaičiuoti, kiek temperatūros kitimas vienoje skalėje atitinka kitą skalė. Tam galime naudoti tokią lygybę:
Pagal pirmiau nurodytas tapatybes temperatūros pokytis laipsniais Celsijaus yra toks pat kaip ir kitimas nukentėjo pagal Kelvino skalę, taigi, jei kūno temperatūra pakilo 10 ° C, jo temperatūra pakilo 10 tūkst. Tačiau jei kūno temperatūra pakilo 10 ° C arba 10 K, pagal Farenheito skalę jo temperatūra padidės 18 ° F.
Pratimai termometrinėmis svarstyklėmis
1) Termometras matuoja 20 ° F temperatūrą, nustato tos temperatūros vertę pagal Celsijaus ir Kelvino skalę.
Rezoliucija:
Norėdami apskaičiuoti 20 ° F temperatūrą prašomose svarstyklėse, naudokime termometrinių svarstyklių lygybę:
2) Nustatykite, kokia temperatūra, kad vertė būtų lygi Celsijaus ir Farenheito laipsniais.
