Na znázornenie sa používajú teplomerné váhy teplota v rôznych jednotkách. Každá teplomerová stupnica má dva pevné body ktoré sú definované z nejakej fyzikálnej vlastnosti nejakej látky, ktorú možno ľahko pozorovať, keď je telo vystavené rovnakým podmienkam.
Stupnica Celzia
Najbežnejšie používanou teplomernou stupnicou na svete je stupnica Celzia. Táto stupnica je založená na čistej vode a má pevné body teploty topenia (0 ° C) a vriaca voda (100 ° C)za normálnych tlakových podmienok. Stupnica Celzia bola vytvorená v roku 1722 švédskym astronómom AndersCelzia.
Pozri tiež: Ako prebiehajú výmeny tepla?
Stupnica Fahrenheita
Stupnicu Fahrenheita objavil DanielGabrielFahrenheit, nemecký fyzik a inžinier, v roku 1724.
Niektoré krajiny ako USA stále používajú stupnicu Fahrenheita. Táto stupnica bola vytvorená tak, aby teplota topenia vody bola 32 ° F a každý stupeň tejto stupnice zodpovedá 1,8 stupňu Celzia, takže teplota topenia vody na stupnici Fahrenheita je 212 ° F.
Obidve váhy Celzia a Fahrenheit, považujú sa za bežné váhy, to znamená, že nejde o termodynamické váhy. Termodynamická stupnica musí brať do úvahy skutočnosť, že jej najnižšia hodnota teploty, tá, pri ktorej atómy a časť látky sa nachádzajú v pokoji úplne, mala by sa rovnať 0, na rozdiel od toho, čo sa vyskytuje na váhe citované, že pripustiťhodnotynegatíva teploty.
Dôležitým rozdielom medzi stupnicou Fahrenheita a ostatnými stupnicami je to, že je to toto nie je to stupnica Celzia, to znamená: vzdialenosť medzi pevnými bodmi nie je 100 stupňov, ale 180 stupňov.
Kelvinova stupnica
Prvá stupnica, ktorá zohľadňovala nepoužívanie záporných hodnôt teplota bola Kelvinova stupnica, ktorú v súčasnosti prijíma Medzinárodný systém jednotiek. Kelvinova stupnica pripisuje teplotu tepelnému miešaniu atómov, takže jej dolná hranica je 0 K, známa ako absolútna nula. Z historických a praktických dôvodov niektoré krajiny naďalej používajú stupnice Celzia a Fahrenheita.
Kelvinovu stupnicu navrhol v roku 1848 írsky fyzik a inžinier William Thomson známy pod menom Lord Kelvin. Na rozdiel od iných meraní teploty Kelvinova stupnica nepoužíva terminológiu stupňov, pretože ide o absolútnu jednotku teploty a nie o stupnicu vytvorenú na základe nejakej látky.
Sledujte nasledujúci obrázok, na ktorom máme tri teplomery kalibrované na stupnici Kelvina, Celzia a Fahrenheita, ktoré ukazujú pevné body každej z troch spomínaných váh:
Kalibrované teplomery na stupnici Kelvina, Celzia a Fahrenheita
Prepočet teplomerov
Je možné prevádzať hodnoty teploty medzi tromi najbežnejšími teplomermi. Na tento účel používame nasledujúcu identitu:
Pozrite si príklad použitia vyššie uvedeného vzorca. Prepočítajme teplotu z 80 ° F na ° C:
Zmeny teploty v teplomeroch
Na rozdiel od výpočtu, ktorý sa vykonáva na prevod teploty medzi váhami termometrie, môžeme vypočítať, ako veľmi zodpovedá teplotná zmena v jednej stupnici inej mierka. Na to môžeme použiť nasledujúcu rovnosť:
Podľa identít uvedených vyššie je teplotná zmena v stupňoch Celzia rovnaká ako zmena utrpel na Kelvinovej stupnici, takže ak malo telo nárast teploty o 10 ° C, jeho teplota sa zvýšila o 10 tis. Ak však telo zaznamenalo zvýšenie teploty o 10 ° C alebo 10 K, na stupnici Fahrenheita sa jeho teplota zvýši o 18 ° F.
Cvičenia na teplomeroch
1) Teplomer meria teplotu rovnajúcu sa 20 ° F, určujte hodnotu tejto teploty na stupnici Celzia a Kelvina.
Rozhodnutie:
Použijme rovnosť medzi teplomermi na výpočet teploty 20 ° F na požadovaných váhach:
2) Určte, aká teplota je, aby bola hodnota rovnaká v stupňoch Celzia a Fahrenheita.
