Info

Historie teploměru

Historie teploměru

Lord Kelvin vynalezl Kelvinovu stupnici v roce 1848 použitou na teploměrech. Kelvinova stupnice měří nejvyšší extrémy horka a chladu. Kelvin vyvinul myšlenku absolutní teploty, která se nazývá „Druhý zákon termodynamiky“, a vyvinula dynamickou teorii tepla.

V 19. století vědci zkoumali co nejnižší teplotu. Kelvinova stupnice používá stejné jednotky jako stupnice Celcius, ale začíná u ABSOLUTE ZERO, teploty, při které všechno včetně vzduchu tuhne. Absolutní nula je O K, což je - 273 ° C ° C.

Lord Kelvin - Životopis

Sir William Thomson, baron Kelvin z Largs, lord Kelvin ze Skotska (1824 - 1907) studoval na Cambridge University, byl mistrem závodů a později se stal profesorem přírodní filozofie na University of Glasgow. Mezi jeho další úspěchy patřil objev z roku 1852 o „Joule-Thomsonově efektu“ plynů a jeho práce na prvním transatlantickém telegrafním kabelu (za což byl rytíř) a jeho objevování galvanometru zrcadla použitého v kabelové signalizaci, sifonového rekordéru , mechanický prediktor přílivu a odlivu, vylepšený kompas lodi.

Výňatky z: Filozofický časopis Říjen 1848 Cambridge University Press, 1882

… Charakteristickou vlastností stupnice, kterou nyní navrhuji, je to, že všechny stupně mají stejnou hodnotu; to znamená, že jednotka tepla sestupující z tělesa A při teplotě T ° této stupnice do tělesa B při teplotě (T-1) ° by poskytla stejný mechanický účinek, ať už je číslo T. Toto lze právem nazvat absolutní stupnicí, protože jeho charakteristika je zcela nezávislá na fyzikálních vlastnostech jakékoli konkrétní látky.

Pro porovnání této stupnice s rozsahem teploměru vzduchu musí být známy hodnoty (podle výše uvedeného principu odhadu) stupňů teploměru vzduchu. Nyní výraz, získaný Carnotem z úvahy jeho ideálního parního stroje, nám umožňuje vypočítat tyto hodnoty, když se experimentálně stanoví latentní teplo daného objemu a tlak nasycených par při jakékoli teplotě. Stanovení těchto prvků je hlavním předmětem Regnaultovy velké práce, o níž se již hovořilo, ale v současnosti jeho výzkumy nejsou úplné. V první části, která byla dosud publikována, byly zjištěny latentní zahřívání dané hmotnosti a tlaky nasycených par při všech teplotách mezi 0 ° a 230 ° (cent. Vzduchového teploměru); ale bylo by nutné kromě toho znát hustoty nasycených par při různých teplotách, abychom mohli určit latentní teplo daného objemu při jakékoli teplotě. M. Regnault oznamuje svůj záměr zahájit výzkum tohoto objektu; ale dokud nebudou zveřejněny výsledky, nemáme způsob, jak doplnit data nezbytná pro tento problém, kromě odhadu hustoty nasycených par při jakékoli teplotě (odpovídající tlak je znám již podle Regnaultových výzkumů již publikovaných) podle přibližných zákonů. stlačitelnosti a expanze (zákony Mariotte a Gay-Lussac nebo Boyle a Dalton). V mezích přirozené teploty v běžných klimatických podmínkách je hustota nasycených par skutečně zjištěna Regnaultem (Études Hydrométriques v Annales de Chimie), aby tyto zákony velmi úzce ověřil; a máme důvody věřit z experimentů, které provedli Gay-Lussac a další, že až do teploty 100 ° nemůže dojít k žádné významné odchylce; ale náš odhad hustoty nasycených par, založený na těchto zákonech, může být při takových vysokých teplotách při 230 ° velmi chybný. Z tohoto důvodu nelze zcela uspokojivý výpočet navrhované stupnice provést, dokud nebudou získány další experimentální údaje; ale s údaji, které skutečně máme, můžeme provést přibližné srovnání nové stupnice s údaji vzduchového teploměru, který bude alespoň mezi 0 ° a 100 ° přijatelně uspokojivý.

Práce na provádění nezbytných výpočtů pro provedení srovnání navrhované stupnice s rozsahem vzduchového teploměru, mezi limity 0 ° a 230 ° posledně uvedeného, ​​laskavě provedl pan William Steele, v poslední době z Glasgow College , nyní z St. Peter's College, Cambridge. Jeho výsledky v tabulkových formách byly položeny před Společností se schématem, ve kterém je graficky znázorněno srovnání mezi těmito dvěma měřítky. V první tabulce jsou uvedena množství mechanického efektu v důsledku sestupu jednotky tepla přes následující stupně vzduchového teploměru. Přijatá jednotka tepla je množství nezbytné ke zvýšení teploty kilogramu vody z 0 ° na 1 ° teploměru vzduchu; a jednotkou mechanického účinku je metr kilogramu; to znamená, že kilogram zvedl metr vysoký.

Ve druhé tabulce jsou uvedeny teploty podle navržené stupnice, které odpovídají různým stupňům teploměru vzduchu od 0 ° do 230 °. Libovolné body, které se shodují na dvou stupnicích, jsou 0 ° a 100 °.

Pokud sečteme prvních sto čísel uvedených v první tabulce, najdeme 135,7 pro množství práce kvůli jednotce tepla sestupující z těla A při 100 ° až B při 0 °. Nyní 79 takových jednotek tepla by podle Dr. Blacka (jeho výsledek byl velmi mírně korigován Regnaultem), rozpustilo kilogram ledu. Proto, pokud je teplo nutné k roztavení libry ledu nyní považováno za jednotu a pokud je metr-libra považována za jednotku mechanického účinku, množství práce, které má být získáno sestupem jednotky tepla ze 100 ° na 0 ° je téměř 79x135,7 nebo téměř 10 700. To je stejné jako 35 100 stop liber, což je o něco více než práce motoru s výkonem jednoho koně (33 000 stop liber) za minutu; a v důsledku toho, kdybychom měli parní stroj pracující s dokonalou hospodárností při výkonu jednoho koně, kotel by měl mít teplotu 100 ° a kondenzátor udržoval na 0 ° při konstantním přísunu ledu, spíše méně než libra led se rozpustí za minutu.