เครื่องชั่งเทอร์โมเมตริก: การแปลงสูตรและแบบฝึกหัด

เครื่องชั่งเทอร์โมเมตริกใช้เพื่อเป็นตัวแทนของ represent อุณหภูมิ ในหน่วยต่างๆ เครื่องชั่งเทอร์โมเมตริกทุกเครื่องมี สองจุดคงที่ ซึ่งกำหนดจากคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างของสารบางชนิดที่สามารถสังเกตได้ง่ายเมื่อร่างกายอยู่ภายใต้สภาวะเดียวกัน

มาตราส่วนเซลเซียส

มาตราส่วนเทอร์โมเมตริกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในโลกคือมาตราส่วนเซลเซียส มาตราส่วนนี้ใช้น้ำบริสุทธิ์และมีจุดคงที่ จุดหลอมเหลว (0 °C) และน้ำเดือด (100°C), ภายใต้สภาวะความดันปกติ. มาตราส่วนเซลเซียสถูกสร้างขึ้นในปี ค.ศ. 1722 โดยนักดาราศาสตร์ชาวสวีเดน Andersเซลเซียส.

ดูด้วย: การแลกเปลี่ยนความร้อนเกิดขึ้นได้อย่างไร?

มาตราส่วนฟาเรนไฮต์

มาตราส่วนฟาเรนไฮต์ถูกค้นพบโดย แดเนียลGabrielฟาเรนไฮต์ นักฟิสิกส์และวิศวกรชาวเยอรมัน ในปี ค.ศ. 1724

บางประเทศเช่นสหรัฐอเมริกายังคงใช้มาตราส่วนฟาเรนไฮต์ มาตราส่วนนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้อุณหภูมิหลอมเหลวของน้ำอยู่ที่ 32°F และทุกระดับของมาตราส่วนนั้น เท่ากับ 1.8 องศาในสเกลเซลเซียส ดังนั้นอุณหภูมิหลอมเหลวของน้ำ ในระดับฟาเรนไฮต์คือ 212 องศาฟาเรนไฮต์

ทั้งเครื่องชั่ง เซลเซียส และ ฟาเรนไฮต์ ถือว่าเป็นมาตราส่วนปกติ กล่าวคือ ไม่ใช่เครื่องชั่งทางอุณหพลศาสตร์ มาตราส่วนทางอุณหพลศาสตร์ต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าค่าอุณหภูมิต่ำสุดซึ่งเป็นค่าที่อะตอมของ ส่วนของสารจะพบได้อย่างสมบูรณ์เมื่ออยู่นิ่ง ควรเท่ากับ 0 ไม่เหมือนที่เกิดขึ้นบนตาชั่ง อ้างว่า

instagram story viewer

ยอมรับค่าเชิงลบ ของอุณหภูมิ

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสเกลฟาเรนไฮต์กับสเกลอื่นคือสิ่งนี้ มันไม่ใช่มาตราส่วนเซนติเกรดนั่นคือ: ระยะห่างระหว่างจุดคงที่ของคุณไม่ใช่ 100 องศา แต่ 180 องศา

ระดับเคลวิน

มาตราส่วนแรกที่คำนึงถึง การไม่ใช้ค่าลบของ อุณหภูมิ เป็นมาตราส่วนเคลวินซึ่งปัจจุบันใช้โดยระบบสากลของหน่วย มาตราส่วนเคลวินระบุว่าอุณหภูมิมาจากความปั่นป่วนทางความร้อนของอะตอม ดังนั้นขีดจำกัดล่างของมันคือ 0 K หรือที่เรียกว่าศูนย์สัมบูรณ์ ด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์และทางปฏิบัติ บางประเทศยังคงใช้มาตราส่วนเซลเซียสและฟาเรนไฮต์ต่อไป

มาตราส่วนเคลวินถูกเสนอในปี ค.ศ. 1848 โดยวิลเลียม ทอมสัน นักฟิสิกส์และวิศวกรชาวไอริชที่รู้จักกันในชื่อลอร์ดเคลวิน แตกต่างจากการวัดอุณหภูมิอื่นๆ มาตราส่วนเคลวินไม่ได้ใช้คำศัพท์ขององศา เนื่องจากเป็นหน่วยอุณหภูมิสัมบูรณ์และไม่ใช่มาตราส่วนที่สร้างขึ้นจากสารบางชนิด

สังเกตภาพด้านล่าง ในนั้นเรามีเทอร์โมมิเตอร์สามตัวที่ปรับเทียบในมาตราส่วนเคลวิน เซลเซียส และฟาเรนไฮต์ ตามลำดับ ซึ่งแสดงจุดคงที่ของเครื่องชั่งทั้งสามที่กล่าวถึง

เทอร์โมมิเตอร์แบบสอบเทียบบนสเกลเคลวิน เซลเซียส และฟาเรนไฮต์

การแปลงมาตราส่วนเทอร์โมเมตริก

เป็นไปได้ที่จะแปลงค่าอุณหภูมิระหว่างเครื่องชั่งเทอร์โมเมตริกทั่วไปสามเครื่อง สำหรับสิ่งนี้ เราใช้ข้อมูลประจำตัวต่อไปนี้:

ดูตัวอย่างการใช้สูตรด้านบน ลองแปลงอุณหภูมิจาก80ºFเป็นºC:

ความแปรผันของอุณหภูมิในสเกลเทอร์โมเมตริก

ต่างจากการคำนวณที่ทำเพื่อแปลงอุณหภูมิระหว่างตาชั่ง เทอร์โมเมตริก เราสามารถคำนวณได้ว่าความแปรผันของอุณหภูมิในสเกลหนึ่งจะสัมพันธ์กับอีกสเกลเท่าใด ขนาด สำหรับสิ่งนั้น เราสามารถใช้ความเท่าเทียมกันดังต่อไปนี้:

ตามข้อมูลเฉพาะตัวที่แสดงด้านบน ความแปรผันของอุณหภูมิในหน่วยองศาเซลเซียสจะเหมือนกับการแปรผัน ได้รับความทุกข์ทรมานในระดับเคลวิน ดังนั้น ถ้าร่างกายมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10 °C อุณหภูมิของร่างกายจะเพิ่มขึ้นโดย 10K. อย่างไรก็ตาม หากร่างกายมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10°C หรือ 10K ในระดับฟาเรนไฮต์ อุณหภูมิของร่างกายก็จะเพิ่มขึ้น 18°F