Вимірювання температури

На тему: Вимірювання температур

Виконала студентка групи к18д:

Термометри були придумані за багато років до того моменту, коли люди зрозуміли, що саме вони вимірюють. Лікарі були першими, кому знадобилася порівняльна шкала «теплоти тіла». Вони давно помітили, що здоров'я людини пов'язано з «теплотою» його тіла і що ліки здатні змінити це «якість», привносячи з собою теплоту або холод. Ліків приписувалося охолоджуючу або зігріваючу дію, і ступінь цього впливу визначалася градусами (від латинського gradus - крок, ступінь). Для отримання різних градусів ліки змішували між собою, утворюючи температуру (від латинського temperatura - суміш).

Таким чином, для позначення теплового дії ліків історично склалися терміни «температура» і «градус», які пізніше були поширені на всі теплові явища.

Для практичних потреб людей потрібні були вимірювачі температури - термометри, перші зразки яких з'явилися в кінці XVI ст. Один з перших термометрів (термоскопа), запропонований Галілео Галілеєм в 1592 р складався з скляної кулі, наповненого повітрям, який був замкнений стовпчиком води.

Висота стовпчика залежала від атмосферного тиску, яке, в свою чергу, залежало від температури та інших параметрів, тому для вимірів такої термометр малопридатний. При підвищенні температури в посудині рівень рідини в ньому опускався, а при охолодженні - піднімався.

Перша сучасна шкала була описана в 1724 р Даніелем Фаренгейтом, склодувом з Голландії. Найнижчу температуру він отримував, змішуючи лід, кухонну сіль і нашатир. Температуру другої опорної точки Фаренгейт вибрав, занурюючи термометр в суміш води і льоду. Інтервал між двома опорними точками він розділив на 32 рівні частини. Нормальна температура тіла людини за шкалою Фаренгейта склала 96 °, температура кипіння води - 212 °. В даний час ця температурна шкала використовується в США.

Інша шкала температур була запропонована шведським фізиком Андерсом Цельсієм в 1742 р Шкала Цельсія точно встановлювала положення двох точок - температури плавлення льоду (0 °) і температури кипіння води (100 °), відстань між якими була розділена на сто рівних частин.

Між температурами, вираженими в градусах Цельсія (° С) і Фаренгейта (° F), існує наступна зв'язок:

До початку XIX ст. термометр став звичайним побутовим приладом, але єдиної думки про те, що саме він вимірює, ще не було, оскільки поняття «температура» і «теплота» були переплутані в уявленнях натуралістів.

Закономірності явища теплового розширення дозволили створити практичні і зручні термометри, засновані на порівнянні довжин різних об'єктів (наприклад, стовпчиків ртуті або спирту) при різних температурах:

де l, lк. lпл - довжини стовпчиків термометрического тіла при вимірюваної температурі, температурах кипіння води і плавлення льоду.

Сучасні цифрові термометри, що використовують залежність електричних і магнітних властивостей речовин від температури, багато в чому позбавлені розглянутих недоліків, однак і вони мають деяку похибка вимірювань.

Оскільки не існує речовини з «ідеальними» Термометрична властивостями в досить широкому інтервалі температур, то і «ідеальний» термометр побудувати не можна - всі вони мають і достоїнствами, і недоліками.

Підкреслимо, що розвиток термодинаміки дозволило встановити фізичний зміст температури як універсального термометрического параметра, котрий залежить від властивостей конкретного речовини.