Termometrične tehtnice se uporabljajo za prikaz temperatura v različnih enotah. Vsaka termometrična lestvica ima dve fiksni točki ki so opredeljene iz nekaterih fizikalnih lastnosti neke snovi, ki jih je mogoče zlahka opaziti, ko je telo pod enakimi pogoji.
Lestvica Celzija
Najbolj razširjena termometrična lestvica na svetu je stopinja Celzija. Ta lestvica temelji na čisti vodi in ima fiksne točke tališča (0 ° C) in vrela voda (100 ° C), v normalnih tlačnih pogojih. Lestvico Celzija je leta 1722 ustvaril švedski astronom AndersCelzija.
Glej tudi: Kako poteka izmenjava toplote?
Lestvica Fahrenheita
Fahrenheitovo lestvico je odkril DanielGabrielFahrenheit, nemški fizik in inženir, leta 1724.
Nekatere države, kot so ZDA, še vedno uporabljajo Fahrenheitovo lestvico. Ta lestvica je bila ustvarjena tako, da je bila temperatura taljenja vode 32 ° F in da je bila vsaka stopnja te lestvice ustreza 1,8 stopinje po Celzijevi lestvici, zato je temperatura taljenja vode po Fahrenheitovi lestvici enaka 212 ° F.
Obe lestvici, Celzija in Fahrenheit, štejejo za običajne tehtnice, torej niso termodinamične tehtnice. Termodinamična lestvica mora upoštevati dejstvo, da je njegova najnižja temperaturna vrednost, tista, pri kateri so atomi a del snovi najdemo popolnoma v mirovanju, mora biti enak 0, za razliko od tega, kar se zgodi na tehtnici navedeno, to priznativrednotenegativne strani temperature.
Pomembna razlika med Fahrenheitovo lestvico in drugimi lestvicami je ta to ni lestvica Celzija, to je: razdalja med vašimi fiksnimi točkami ni 100 stopinj, ampak 180 stopinj.
Kelvinova lestvica
Prva lestvica, ki je upoštevala neuporaba negativnih vrednosti temperatura je bila Kelvinova lestvica, ki jo je trenutno sprejel Mednarodni sistem enot. Kelvinova lestvica temperaturo pripisuje toplotnemu vznemirjenju atomov, zato je njena spodnja meja 0 K, znana kot absolutna ničla. Zaradi zgodovinskih in praktičnih razlogov nekatere države še naprej uporabljajo lestvice Celzija in Fahrenheita.
Kelvinovo lestvico je leta 1848 predlagal William Thomson, irski fizik in inženir, znan pod naslovom Lord Kelvin. V nasprotju z drugimi meritvami temperature Kelvinova lestvica ne uporablja terminologije stopinj, saj gre za absolutno enoto temperature in ne lestvico, ustvarjeno na podlagi neke snovi.
Opazujte spodnjo sliko, na njej imamo tri termometre, umerjene na lestvicah Kelvina, Celzija in Fahrenheita, ki kažejo fiksne točke vsake od treh omenjenih lestvic:
Kalibrirani termometri na merilih Kelvina, Celzija in Fahrenheita
Pretvorba termometričnih lestvic
Vrednosti temperature je mogoče pretvoriti med tri najpogostejše termometrične lestvice. Za to uporabljamo naslednjo identiteto:
Oglejte si primer uporabe zgornje formule. Pretvorimo temperaturo iz 80ºF v ºC:
Temperaturne razlike v termometričnih lestvicah
Za razliko od izračuna, ki se opravi za pretvorbo temperature med lestvicami termometrije, lahko izračunamo, koliko nihanje temperature v eni lestvici ustreza drugi lestvica. Za to lahko uporabimo naslednjo enakost:
Glede na zgoraj prikazane identitete je nihanje temperature v stopinjah Celzija enako kot nihanje je trpel na Kelvinovi lestvici, tako da če se je telo povišalo za 10 ° C, se je njegova temperatura povečala za 10K. Če pa se je telo povišalo za 10 ° C ali 10K, se bo njegova temperatura po Fahrenheitovi lestvici povečala za 18 ° F.
Vaje na termometrični tehtnici
1) Termometer meri temperaturo, enako 20 ° F, in določite vrednost te temperature na stopinjah Celzija in Kelvina.
Resolucija:
Za izračun temperature 20 ° F na zahtevanih lestvicah uporabimo enakost med termometričnimi lestvicami:
2) Določite, katero temperaturo, tako da bo vrednost enaka v Celzijah in Fahrenheitih.
