Температура история – Температура — Википедия

История «градусника»

Что такое теплота? Градусы и температура

Что такое теплота — знают все. Известно, что частицы в газах, жидкостях и твёрдых телах находятся в непрерывном движении и это движение воспринимается как тепло. Энергия движения частиц, усредненная по их огромному числу, определяет температуру.

Теория тепла возникла не сразу. Очень долго не могли понять ни что такое тепло, ни какая разница между температурой и теплом. Многие физики связывали тепло с движением молекул. Так, в частности, думал Ломоносов. Но превратить общие рассуждения в строгую науку было не легко.

История о том, как научились измерять температуру, интересна и необычна. Термометры были придуманы за много лет до того, как люди поняли, что именно они измеряют.

Температура связанна с весьма не определёнными понятиями теплоты и холода, которые располагались в создании человека где-то рядом с запахом, вкусом. Человек с незапамятных времён знал, что когда два тела плотно соприкасаются, то между ними устанавливается тепловое равновесие. Рука, опущенная в воду, оказывается нагретой (или охлаждённой) до той же степени, что и вода. Всюду в природе существуют потоки тепла. В этом естествоиспытатели давно видели проявление великих законов природы.

Античные учёные и схоласты средневековья сопоставляли с теплом и холодом свойство притяжения и отталкивания. Древние врачи были первыми, кому понадобилась сравнительная и притом довольная точная шкала теплоты тела. Они очень давно заметили, что здоровье человека как-то связано с теплотой его тела и что лекарства способны изменить это качество. Лекарствам приписывалось охлаждающее или согревающее действие и степень этого действия определялась градусами. Лекарства смешивались между собой, и смеси имели разные градусы. «Смесь» по-латыни – «температура» (temperature).

История создания и развития термометра

Галилей

Никто из современников Галилея не мог сравниваться с ним в умении увидеть великие законы в простых явлениях. Он был одним из первых, кто писал о механической природе тепла.

Галилей опубликовал книгу названую им «EL saggiatore» (весы для взвешивания золота), в которой он очень подробно излагает свои взгляды на природу физических явлений. В ней он говорит, в частности, о нагревании твёрдых тел при трении и приводит другие докозательства механической природы тепла. Однако он не знал, что механическим путём можно нагревать не только твёрдые тела, но и жидкости или даже газы. Галилею к тому же мешало и отсутствие численных данных о тепле.

К изучению тепловых явлений Галилей подошел с тех же позиций; прежде всего он занялся тем, как измерить температуру тела. Термометры, которые делал Галилей (около 1597 г.), состояли из стеклянного шара, наполненного воздухом; от нижней части шара отходила трубка, частично заполненная водой, которая заканчивалась в сосуде, также наполненном водой. Высота столбика зависела как от температуры, так и от атмосферного давления, и измерять таким термометром сколько-нибудь точно было невозможно. При Галилее сама идея, что воздух может давить на землю, казалось достаточно дикой. Поэтому термометр Галилея измерял довольно неопределённую величину, но даже такой термометр позволял сравнивать температуру разных тел в одно и тоже время и в одном и том же месте.

Уже тогда с помощью ещё несовершенного термометра врач и анатом Санкториус из Падуанского университета начал измерять температуру человеческого тела. Для этого он сам, не зная про Галилея, построил похожий термометр.

Отто фон Герик

История термометра многим обязана одному из удивительнейших людей 18 века –Отто фон Герике. Он изготовил первый барометр. Похожий на прибор Галилея. Но с очень длинной трубкой. В отличии от прибора Галилея, из барометра Гарике был откачан воздух, так что вода заполняла не только длинную трубку, но и часть шара. Барометр был прикреплён к наружной стене дома, и давление воздуха отмечалось на шкале, на которую указывал пальцем деревянный человек, плававший в стеклянном шаре. Герике первым стал систематически измерять атмосферное давление и попытался обнаружить связь между изменением давления и погодой.

Гарике построил и сравнительно хороший термометр. Он состоял из латунного шара, заполненного воздухом, и изогнутой в форме буквы U трубки со спиртом. На его термометре в середине шкалы стояла точка, около которой указатель останавливался при первых заморозках, — эту точку и выбрал Гарике за начало шкалы. Ясно что такой выбор был наивен, но всё же Гарике сделал первый шаг.

Ньютон

Упомянем ещё и работу Ньютона «О шкале степеней тепла и холода», опубликованную в 1701 г., в которой описана 12-ти градусная шкала. Нуль он поместил там же, где помещаем его сейчас и мы, — в точке замерзания воды, а 12 градусов отвечали температуре здорового человека.

Амонтан построил полностью запаянный термометр, сделав его, наконец, совсем не зависящим от давления атмосферы.

Первый современный термометр был описан в 1724 г. Даниелем Фаренгейтом, стеклодувом из Голландии. Разные термометры Фаренгейта можно было сверять друг с другом, сравнивая их показания в разных «опорных» точках шкалы. Поэтому они прославились своей точностью. Такая шкала до сих пор в ходу в Англии и США.

Современная шкала Цельсия была предложена в 1742 г. Шведскому физику не нравилось отрицательные температуры, и он счёл нужным перевернуть старую шкалу и поместить нуль в точку кипения воды, а 100 градусов – в точку её замерзания. Но «перевёрнутая шкала» не приобрела популярности и была очень скоро «перевёрнута» обратно.

До революции в России была принята шкала Реомюра (точка воды была 0, а точка кипения 80) – термометры Реомюра висели на улицах и во всех домах. Лишь в тридцатых годах они были вытеснены термометрами Цельсия.

Что такое тепло? Тепловое равновесие

К началу 19 века термометр стал совсем обычным прибором. Но о том, что измеряет термометр, единого мнения ещё долго не было.

Научившись измерять температуру, физики не очень продвинулись в понимании того, что же такое тепло. Понятие «тепло» и «температура» разделить было ещё труднее. Когда нагревают тело, температура его повышается. Когда тепло перетекает от одного тела к другому, температура одного тела падает, а другого – повышается.

Понятие «тепловое равновесие» очень часто встречается в теории тепла. Наиболее просто понять, что такое тепловое равновесие в случае одноатомного газа. Если газ в сосуде ведёт себя так, что во всех точках сосуда температура одинаковая, — естественно, что при этом и температура стенок сосуда так же всегда одна и та же, — то газ находится в тепловом равновесии. Это значит, что в таком газе тепло не перетекает из одной части сосуда в другую, в нем не меняется ни давление, ни химический состав и, вообще, с точки зрения классических тепловых явлений в газе «ни чего не происходит».

Тепло течёт всегда так, чтобы температура выравнивалась, чтобы система переходила в состояние теплового равновесия. Переход в состояние теплового равновесия может быть сложным и достаточно долгим процессом.

Температурная шкала. Абсолютная шкала температур

Температурная шкала

Во всех приборах, которые были придуманы в 18 веке, измерение температуры сводилось к измерению длины столбика воды, спирта или ртути. Термометры работали только в ограниченном интервале температур. Наполняющие их вещества замерзали и кипели, и этими термометрами нельзя было измерять очень низкие или очень высокие температуры.

Шкала Цельсия точно устанавливала положение двух точек – 0 и 100 градусов, расстояние между которыми на шкале было разбито на равные части. Но роль каждого деления оставалась неопределённой. Необходимо было ещё понять, что происходит в теле, когда ртуть в термометре поднимается на один градус. Проще всего было бы предположить, что при этом энергия тела увеличивается на одну и ту же величину. Такая величина, отнесённая к единице массы тела, называется удельной теплоёмкостью.

Абсолютная шкала температур

Единица температуры возникла случайно – поставили число 100 в точке кипения воды. Этот акт имел важные последствия: в законе Клапейрона – Клаузиуса появилась новая газовая постоянная R=8,3157 джоуль/градус. Такое число возникло только потому, что величина градуса была введена очень давно и все изменения, происходящие с газами, относили по привычки к довольно случайно выбранной шкале температур. Было бы удобнее сейчас изменить определение градуса и «привязать» его к уравнению идеальных газов. Для этого надо просто уменьшить величину градуса в 8,3157 раза и считать, что температура в такой «идеально-газовой» шкале:

О=8,3157Т.

Открытие Лорда Кельвина

Вопросом о смысле температуры заинтересовался Томсон (в последствии лорд Кельвин), который в 1848 г. Обнаружил, что из теоремы Карно можно сделать простой, но очень важный вывод. Кельвин заметил, что если работа цикла Карно зависит только от температур нагревателя и холодильника, то это позволяет установить новую температурную шкалу которая не зависит от свойств рабочего тела.

Цикл Карно, если его можно провести между двумя телами позволяет определить отношение температур этих двух тел. Шкала температур определённая таким образом называется

абсолютной шкалой температур. Чтобы сама абсолютная температура имела определённое значение, надо выбрать какое-то число для одной точки новой абсолютной шкалы: одно численное значение температуры должно быть задано произвольно. После этого все остальные значения определяются в принципе с помощью цикла Карно.

К сожалению при всей красоте теоретического построения шкалы Кельвина, практически реализовать цикл Карно очень трудно. Трудно реализовать обратимый цикл, трудно избавиться от потерь.

Реальная шкала температур

В течении многих лет для температурной шкалы выбиралось две точки – температура плавления льда и температура кипения воды – и расстояние между ними делилось на 100 частей, каждая из которой считалась градусом. Такая шкала с двумя опорными точками была принята во всём мире.

Но эта шкала имела, однако, большой недостаток с точки зрения точности измерений. Для неё надо было уметь точно воспроизводить как условия плавления льда, так и условия кипения воды. Проще было обойтись одной опорной точкой, например точкой плавления льда, и измерять температуру по отношению давлений, связанных с отношением температур уравнением состояния.

За единицу опорную эталонную точку выбирается сейчас так называемая тройная точка воды – температура, при которой осуществляют в равновесии все три её фазы: пар – вода – лёд. Переход к такой шкале прошел почти не замеченным. Такая реформа была проведена в 1954 г., и сейчас на вопрос о том, при какой температуре тает лёд при нормальном давлении, надо отвечать «приблизительно при 0».

Международная шкала температур

Шкалу с одной опорной точкой нетрудно согласовать со шкалой Кельвина-Менделеева, основанной на теореме Карно. Термодинамическая шкала не изменяется если все значения температур умножить на одно и тоже число. Выбор опорной точки устраняет эту неоднозначность.

Термодинамической шкалой можно пользоваться только в специальных, хорошо оборудованных лабораториях. В обычных лабораториях пользуются шкалой, которая называется МПТШ68 (международная практическая температурная шкала, принятая в 1968 г.). В этой шкале температура кипения воды равна точно 100 градусов, кроме того есть другие опорные точки, которым так же приписано определённое значение температуры.

Низкие температуры

Интерес к получению низких температур возник не только из практических соображений. Физиков давно интересовал вопрос, можно ли превратить в жидкость газы – такие, как воздух, кислород, водород. Начало это истории относится к 1877г.

В 1877 г. Горный инженер Кайете капли жидкого ацетилена в лабораторном сосуде, в котором неожиданно открылась течь. Резкое понижение давления вызвало образование тумана. Почти в те же дни Пикте из Женевы сообщил о последовательном, каскадном снижении разных газов, завершившемся получением жидкого кислорода при температуре -140 градусов по Цельсию и давление 320 атмосфер.

Надо ещё и упомянуть Дьюарта. Который в 1898 г. получил жидкий водород, снизив температуру примерно до 129 К. Наконец в 1908 г. Камерлинг-Оннес в Голландии получил и жидкий гелий. Температура, которая была им достигнута, только на 1 градус отличалась от абсолютного нуля.

В 1939 г. П.Л.Капица доказал большую эффективность сжижительных машин, в которых газ совершает работу с помощью турбины. Турбодетандеры получили с тех пор большое распространение. Он же предложил и конструкцию эффективной установки для сжиживания гелия.

Список литературы

Эдельман В.С. «Вблизи абсолютного нуля».1-М., 1987.

Детлаф А.А., Яворский Б.Н., «Курс физики». –М., 1989.

Трофимова Т.И. «Курс физики». 1-М., 1990.

Смородинский Я.А. «Температура». – М., 1987.

Текст взят с сайта: www.xreferat.ru

euroglass-1.ru

Шкалы температур. История и задачи.


История возникновения температурных шкал и соответствие между ними.

Слово “температура” возникло давно – тогда еще не существовало молекулярно-кинетической теории. Считалось, что в  телах содержится некая материя, называемая “теплородом”, и в теплых телах ее больше, чем в холодных. Температура, таким образом, характеризовала  смесь теплорода и вещества самого тела, и чем выше была температура – тем, значит, крепче эта смесь. Отсюда пошло измерение крепости спиртных напитков в градусах.

Теперь-то мы знаем, что температура – мера средней кинетической энергии молекул вещества, то есть самым естественным кажется измерение температуры в энергетических единицах – Джоулях. Но, как уже было сказано, МКТ еще не создали, а температуру-то измерять надо!

Кто изобрел первый термометр – неизвестно. Многие ученые трудились над этой задачей, в истории упомянуты имена Галилея, лорд Бэкона и многих других. Первые термометры были воздушными, у них не было шкал и поэтому их показания зависели от атмосферного давления и можно было судить лишь об относительном изменении температуры (вчера было холодно, а сегодня теплее). Потом появились термометры, наполненные водой – но жидкость замерзала, и термометры лопались. Поэтому вместо воды стали использовать винный спирт, а потом ученик Галилея  Эванджелиста Торричелли придумал заполнить термометр ртутью и спиртом и запаять, чтобы атмосферное давление не влияло на показания.

В 1723 году термометр с достаточно точной шкалой создал немецкий физик Габриэль Фаренгейт, и его именем была названа шкала термометра. Наименьшую температуру Фаренгейт смог получить у смеси воды, льда, нашатыря и соли – и принял ее за ноль градусов. Температура смеси воды и льда равна была 32 градусам, третья точка шкалы – температура кипения воды – 212 градусов по шкале Фаренгейта.

В 1742 году швед Андерс Цельсий разделил на 100 интервалов расстояние между точками плавления льда (100 градусов) и кипения воды (0 градусов). Нет, никакой ошибки, именно так – ноль – кипение воды и 100 – замерзание. Уже потом, после смерти Цельсия (по одной из версий) ботаник Карл Линней перевернул шкалу, и по сути шкала Цельсия – это шкала Линнея. Поскольку вода – наиболее широко распространенное вещество, то шкала Цельсия является наиболее удобной для практического применения.Ноль Цельсия – особая, важная точка в метеорологии. Чтобы перейти от шкалы Фаренгейта к шкале Цельсия, нужно вычесть  из температуры по Фаренгейту 32 градуса и умножить остаток на 5/9.

t °С = 5/9 (t °F – 32)

Лорд Кельвин в 1848 году ввел абсолютную шкалу температур. В этой шкале отсутствуют отрицательные температуры, так как ноль по шкале Кельвина – это температура, при которой останавливается тепловое движение молекул (абсолютный ноль), то есть дальнейшее охлаждение невозможно.

Согласно основному уравнению МКТ, . Представим концентрацию n как отношение количества молекул к объему  :

. Температура по шкале Кельвина положительна в силу положительности отношения , отношение это измеряется в Джоуэлях. Так как привычка измерять температуру в градусах укоренилась, то ввели коэффициент пропорциональности между температурой в градусах и температурой в энергетических единицах:

. Каждая единица по шкале абсолютных температур соответствует градусу Цельсия, ноль по Кельвину – это минус 273 по Цельсию:

.

Коэффициент k называется постоянной Больцмана, одного из основателей МКТ.

Ну а теперь –  к задачам!

1. Тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния ацетона по аб­со­лют­ной шкале тем­пе­ра­тур Кель­ви­на со­став­ля­ет 329 К. Чему равна эта тем­пе­ра­ту­ра по шкале Цель­сия?

1)  ;
2)  ;
3)  ;
4)  .

Если 273 градуса Кельвина – это ноль по Цельсию, то.

Ответ: 1.

2. Ка­ко­ва тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния воды при нор­маль­ном ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии по аб­со­лют­ной шкале тем­пе­ра­тур?

1) 100 K
2) 173 K
3) 273 K
4) 373 K

Ноль по Цельсию –  (+273) градуса Кельвина. Сто по Цельсию:.

Ответ: 4

3. Зна­че­ние тем­пе­ра­ту­ры по шкале Цель­сия, со­от­вет­ству­ю­щее аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ре 20 K, равно:

1)  ;
2)  ;
3)  ;
4)  .

.

Ответ: 2.

4. Со­глас­но рас­че­там тем­пе­ра­ту­ра жид­ко­сти долж­на быть равна 130 К. Между тем тер­мо­метр в со­су­де по­ка­зы­ва­ет тем­пе­ра­ту­ру  . Это озна­ча­ет, что

1) тер­мо­метр по­ка­зы­ва­ет более низ­кую тем­пе­ра­ту­ру
2) тер­мо­метр по­ка­зы­ва­ет более вы­со­кую тем­пе­ра­ту­ру
3) тер­мо­метр по­ка­зы­ва­ет рас­чет­ную тем­пе­ра­ту­ру
4) тер­мо­метр не рас­счи­тан на низ­кие тем­пе­ра­ту­ры и тре­бу­ет за­ме­ны

.

Ответ: 3.

5. Цинк  кипит при тем­пе­ра­ту­ре . Чему равна тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния цинка при её из­ме­ре­нии по шкале Кельвина?

1) 1179 К
2) 633 К
3) -633 К
4) +1083 К

.

Ответ: 1.

easy-physic.ru

Сводки погоды по всем городам России и СССР за 19 и 20 века.

 Москва
 Санкт-Петербург
 Петрозаводск
 Мурманск
 Другие города…
 Архив погоды (СНГ)
 Погодная статистика
 Карта осадков
 Алатырь
 Анапа
 Канаш
 Краснодар
 Краснодар-2
 Лоухи
 Междуреченск
 Москва
 Москва-2
 Новороссийск
 Новочебоксарск
 Оренбург
 Петрозаводск
 Ростов-на-Дону
 Самара
 Санкт-Петербург
 Санкт-Петербург-2
 Сегежа
 Тольятти
 Тулун
 Чебоксары
 Архив графиков (П-ск)
 Комфорт. температура
 Индекс жары
 Другие статьи
 Стартовые странички
 Давление и здоровье
 Температурная карта
 Сотрудничество
 Другие проекты
 Ссылки
 История создания
 Коллектив lab127
 Священное место
 Форум

Сезонные осадки, усредненные за много лет к вашим услугам. Интересны Сочи и Кушка.

Архив погоды по городам СНГ (19 и 20 века)

Сводки погоды

Посмотреть данные по г. МоскваАдамовкаАктюбинскАлданАлекс.-СахалинскийАлександров ГайАлександровскоеАлма-АтаАнадырьАральское МореАрмавирАрхангельскАрхараАскания-НоваАстраханьАтбасарАшгабад (Ашхабад)АянБайкитБайрам-АлиБалхашБарабинскБаргузинБарнаулБерезовоБисерБишкек (Фрунзе)БлаговещенскБогучаныБодайбоБомнакБорзяБрестБухта ПровиденияВанавараВасилевичиВеликие ЛукиВеребьеВерхоянскВильнюсВилюйскВинницаВитимВладивостокВологдаВоронежВытеграГасан-КулиГеническГрозныйГурьевДальнереченскДебальцевоДушанбеЕкатеринбург (Свердловск)Екатерино-НикольскоеЕлатьмаЕнисейскЕрбогаченЕреванЖигаловоЖиганскЗайсанИвдельИжевскИзмаилИм.Полины ОсипенкоИргизИркутскИртышскИситьИчаКазаньКалининградКалмыковоКаменная СтепьКаменскоеКандалакшаКарагандаКарсакпайКаунасКемь-ПортКерчьКзыл-ЖарКиевКизыл-АрватКиренскКировКировабадКишиневКлючиКойнасКолпашевоКорфКостромаКотласКрасноводскКрасноуфимскКрасноярскКуйбышев (центр)КурганКурган-ТюбеКурскКустанайКушкаКыраКяхтаЛенинабадЛенинаканЛеушиЛиепаяЛубныЛьвовМагаданМарковоМахачкалаМинскМинусинскМогочаМоскваМурманскМыс ЗолотойМыс КаменныйМыс ШмидтаН.-Новгород (Горький)НарынНарьян-МарНижнеудинскНиколаевск-на-АмуреНорскНяксимвольОдессаОймяконОктябрьскаяОктябрьский ГородокОлекминскОленекОмскОнегаОренбургОстров ВрангеляОстров ДиксонОхотскПавелецПанфиловПермьПетрозаводскПетропавловскПетропавловск-Камч.ПечораПограничныйПодкам. ТунгускаПоронайскПриморско-АхтарскПсковПярнуПятигорскРеболыРигаРостов-на-ДонуРубцовскСамаркандСамтредиаСанкт-ПетербургСаратовСеймчанСемипалатинскСерахсСимферопольСковoродиноСмоленскСортавалаСочиСретенскСунтарСургутСыктывкарТаллиннТамбовТамдыТараТашкентТбилисиТермезТернейТобольскТомскТроицкий приискТроицко-ПечорскоеТураТургайТуркестанТуруханскУжгородУилУлан-УдеУральскУсть-МаяУсть-ЦильмаУфаУч-АралФеодосияФерганаХабаровскХанты-МансийскХарьковХатангаХорогХоседа-ХардЦелинаЦелиноградЦимлянскоеЧараЧарджоуЧекундаЧерновцыЧимбайЧитаЧокурдахЧульманЭкимчанЭлистаЮжно-КурильскЯкутск за январьфевральмартапрельмайиюньиюльавгустсентябрьоктябрьноябрьдекабрь194819491950195119521953195419551956195719581959196019611962196319641965196619671968196919701971197219731974197519761977197819791980198119821983198419851986198719881989199019911992199319941995

Выберите требуемый город, месяц и год
и кликните «ОК».


Статистические данные

  • Архивы погоды за конкретное число
  • Среднегодовые температура и осадки по городам
  • Сезонные осадки, усредненные за много лет

В базе данных по г. есть информация за 1948-1995гг.

Примечание: метеоданные по городам России и СНГ от ВНИИГМИ-МЦД.


 Поддержка: Lab127 team Design by SMITANA

thermo.karelia.ru

История термометра

О том, что воздух при нагревании расширяется, было прекрасно известно древним. На этом его свойстве великий александрийский учёный Герон Старший, живший во втором веке до нашей эры, смастерил приспособление для поднятия воды при помощи нагревания.

Есть сведения, что в середине третьего века нашей эры греческий математик Филон Византийский сконструировал прибор для измерения температуры. Однако никаких плодов эти изобретения не дали, видимо, как это часто бывает, пришлись не ко времени.

Опыты Галилея

Галилей

Первым, кто подошёл к измерению температуры со всей научной серьёзностью, был Галилей. Как и положено человеку того времени, он вдохновился на эксперимент великими мужами античности, а именно Героном. В 1592 году Галилей создал первый прибор для наблюдения за измерениями температуры, и назвал его термоскопом, но, в отличие от современного термометра, в термоскопе Галилея расширялся воздух, а не ртуть. Он представлял собою небольшой стеклянный шар с припаянной к нему трубкой. Шарик нагревали, а конец трубки погружали в воду. Воздух в трубке по мере охлаждения сжимался, и жидкость поднималась по трубке, чтобы занять его место. При потеплении уровень воды в трубке опускался вниз, но это было лишь первым шагом, и по этому прибору можно было судить только об относительной температуре, так как шкалы у него ещё не было.

Возможно, под влиянием опытов Галилея, создал свой прибор для измерения температуры человеческого тела Санторио. Он был врачом и физиологом, и принадлежал к медицинской школе Падуанского университета. В те времена медицина полагала, что выдыхаемый человеком воздух исходит непосредственно из сердца и несёт жизненную теплоту. Это неуловимую субстанцию и хотел измерить Санторио.

Падуанский учёный снабдил уже знакомый нам термоскоп шкалой, и превратил его в термометр.
Судя по описаниям, данным самим Санторио в научных работах, он не только измерял им температуру воздуха, но и применил свой прибор для измерения температуры человеческого тела. Пациенты зажимали колбу руками, дышали в неё, брали в рот. В результате этих экспериментов Санторио стал первым врачом, узнавшим, что наше тело имеет постоянную температуру.

Жидкостные термометры

Жидкостные термометры

Первый жидкостный термометр, показания которого не зависели от перепадов атмосферного давления, был создан в середине 17 века во Флорентийской Академии под покровительством герцога Тосканского Фердинанда 2. Этот прибор вместо воздуха содержал окрашенный спирт, а верхний конец его трубки запаяли. Искусные флорентийские мастера создавали стеклянные термометры, а деление шкалы наносили расплавленной эмалью с завидной точностью. По этим шкалам можно было проводить замеры с точностью до 1 градуса. Многие такие термометры представляли собой настоящие произведения искусства. Но возникла проблема –в каких единицах измерять температуру? И что считать её критическими точками? Привычной нам шкалы ещё не было, и учёные придумали свои собственные способы измерения температуры воздуха.

Немецкий физик и инженер Отто фон Герихе создал в 1672 году семиметровый водно-спиртовой прибор. Его шкала имела восемь делений — от великой жары до великого холода, а температуру указывала своим перстом позолоченная фигура ангела. Та точка, в которой ангел замирал при первых заморозках, была выбрана за начало шкалы.
О том, что брать за начало отсчёта градусов, в разное время учёные думали по-разному. Однако все ждали подсказок от самого распространённого на Земле вещества –воды.

Гюйгенс в 1665 году предложил использовать в качестве опорной точку кипения воды. В 1701 году Ньютон написал работу о шкале степеней жары и холода. Его шкала имела 12 градусов. Ноль находился в точке замерзания воды, а 12 градусов соответствовали температуре здорового человеческого тела.

Изобретения Фаренгейта и Цельсия

Первый современный термометр представил в 1724 году живший в Голландии немецкий физик и предприниматель Габриэль Фаренгейт. Все аппараты, созданные Фаренгейтом, давали одинаковые показания. Их секрет был прост –деления на их шкалы наносились очень тщательно, при этом использовалось несколько фиксированных точек. Самую низкую температуру Фаренгейт создал с помощью льда, поваренной соли и нашатыря. Вторую опорную точку термометр давал при погружении в смесь льда, и воды. Расстояние между этими двумя точками Фаренгейт разделил на 32 части. Третья точка соответствовала температуре человеческого тела – по шкале Фаренгейта это 98 градусов. Впоследствии была введена ещё и четвёртая опорная точка –точка кипения воды. Она находилась на отметке 212 градусов.
Об изобретении Фаренгейта говорили разное. Утверждали, что за низшую точку своей шкалы он принял температуру, до которой охлаждался воздух в его родном городе Данциге. Говорили также, будто он верил, что человек погибает от холода при нуле градусов его шкалы, и от теплового удара при ста градусах. Наконец по секрету сообщали, что он состоит в масонской ложе с 32 степенями посвящений, поэтому точка льда на его термометре равна этому числу.
В 1730 году французский физик Рене Антуан Реамюр уложил разницу между кипением и замерзанием воды в восемьдесят градусов.
В 1842 году швед Андерс Цельсий превратил эту разницу в сто градусов, однако первоначально Цельсий поставил ноль в точку кипения, а сто –при точке замерзания. Перевернули эту шкалу вверх ногами, или поставили на ноги с головы, француз Кристиан и швед Стрёммер через несколько лет после этого.

Термометр реамюра

Вскоре после изобретений Фаренгейта, Реамюра и Цельсия дело изготовления термометров попало в руки мастеровых и предпринимателей. И термометры вышли из научных лабораторий. Чтобы пойти в массы. Но, как ни странно, в родных странах изобретателей их открытия не получили популярности. Термометр Цельсия используется России, термометр Фаренгейта –в англоязычных странах, термометр Реамюра – в тех странах, где говорят по-немецки.


Кто превратил термометр в градусник?


Повседневной вещью и хрестоматийным медицинским прибором термометр стал в 19 веке, когда он превратился в компактный градусник. Главная заслуга в этом деле принадлежит английскому врачу Томасу Олбату, а вот в России включение термометрии в клиническую практику тесно связано с именем великого терапевта Сергея Петровича Боткина.


Новый виток изобретения термометров начался с конца двадцатого века. Высокие технологии всерьёз взялись за этот прибор, и началось такое, что простыми человеческими словами и не описать. Температуру стало возможно измерять с высокой точностью и безо всякого контакта с исследуемой поверхностью, так что, хотите или нет, а посредством тепловизора врач может определить ваше самочувствие на приличном расстоянии, а при наличии хорошего тепловизора –даже через стену…

xn—-8sbwecb5biaenc.xn--p1acf

История создания термометра: как придумали первый градусник? | Здоровая жизнь | Здоровье

Санторио был не только врачом, но и анатомом, и физиологом. Он работал в Польше, Венгрии и Хорватии, активно изучал процесс дыхания, «невидимые испарения» с поверхности кожи, проводил исследования в области обмена веществ человека. Опыты Санторио проводил на себе и, изучая особенности человеческого организма, создал множество измерительных приборов — прибор для измерения силы пульсации артерий, весы для наблюдения за изменениями массы человека и — первый ртутный термометр.

Три изобретателя

Сказать сегодня, кто же именно создал термометр — довольно сложно. Изобретение термометра приписывают сразу многим учёным — Галилею, Санторио, лорду Бэкону, Роберту Фладду, Скарпи, Корнелию Дреббелю, Порте и Саломону де Каус. Это обусловлено тем, что многие учёные одновременно работали над созданием аппарата, который бы помог измерить температуру воздуха, почвы, воды, человека.

В собственных сочинениях Галилея нет описания этого прибора, но его ученики засвидетельствовали, что в 1597 году он создал термоскоп — аппарат для поднятия воды при помощи нагревания. Термоскоп представлял собой небольшой стеклянный шарик с припаянной к нему стеклянной трубкой. Разница между термоскопом и современным термометром в том, что в изобретении Галилея вместо ртути расширялся воздух. Также по нему можно было судить только об относительной степени нагрева или охлаждения тела, так как шкалы у него ещё не было.

Парниковый термометр, 1798 год. Фото: www.globallookpress.com

Санторио из Падуанского университета создал своё устройство, при помощи которого можно было измерять температуру человеческого тела, но прибор являлся столь громоздким, что его устанавливали во дворе дома. Изобретение Санторио имело форму шара и продолговатую извилистую трубку, на которой были нарисованы деления, свободный конец трубки заполняли подкрашенной жидкостью. Его изобретение датировано 1626 годом.

В 1657 году флорентийские учёные усовершенствовали термоскоп Галилео, в частности снабдив прибор шкалой из бусин.

Позже учёные пытались усовершенствовать прибор, но все термометры были воздушные, и их показания зависели не только от изменения температуры тела, но и от атмосферного давления.

Первые термометры с жидкостью были описаны в 1667 году, но они лопались, если вода замерзала, поэтому для их создания начали использовать винный спирт. Изобретение термометра, данные которого не обусловливались бы перепадами атмосферного давления, произошло благодаря экспериментам физика Эванджелиста Торричелли, ученика Галилея. В результате термометр наполнили ртутью, перевернули, добавили в шар подкрашенный спирт и запаяли верхний конец трубки.

Единая шкала и ртуть

Долгое время учёные не могли найти исходные точки, расстояние между которыми можно было бы разделить равномерно.

Как исходные данные для шкалы предлагались точки оттаивания льда и растопленного сливочного масла, температура кипения воды и некие абстрактные понятия вроде «значительная степень холода».

Термометр современной формы, наиболее пригодной для бытового применения, с точной шкалой измерения создал немецкий физик Габриэль Фаренгейт. Он описал свой способ создания термометра в 1723 году. Изначально Фаренгейт создал два спиртовых термометра, но потом физик принял решение применить в термометре ртуть. Шкала Фаренгейта базировалась на трёх установленных точках:

  • первая точка равнялась нулю градусов — это температура состава воды, льда и нашатыря;
  • вторая, обозначенная как 32 градуса, — это температура смеси воды и льда;
  • третья — температура кипения воды, равнялась 212 градусам.

Позже шкала была названа в честь своего создателя. 

Но окончательно установил обе постоянные точки — тающего льда и кипящей воды — шведский астроном, геолог и метеоролог Андерс Цельсий в 1742 году. Он поделил расстояние между точками на 100 интервалов, цифрой 100 была отмечена точка таяния льда, а 0 — точка кипения воды.

Сегодня шкала Цельсия используется в перевёрнутом виде, то есть за 0° стали принимать температуру плавления льда, а за 100° — кипения воды.

По одной из версий, шкалу «перевернули» современники и соотечественники, ботаник Карл Линней и астроном Мортен Штремер, уже после смерти Цельсия, но по другой — Цельсий сам перевернул свою шкалу по совету Штремера.

В 1848 году английский физик Вильям Томсон (лорд Кельвин) доказал возможность создания абсолютной шкалы температур, где точкой отсчёта служит значение абсолютного нуля: -273,15 °С — при этой температуре уже невозможно дальнейшее охлаждение тел.

Уже в середине XVIII века термометры стали предметом торговли, и изготавливались они ремесленниками, но в медицину термометры пришли гораздо позже, в середине XIX века.

Современные термометры

Если в XVIII веке был «бум» открытий в области систем измерения температуры, то сегодня всё активнее ведутся работы по созданию способов измерения температуры.

Область применения термометров крайне широка и имеет особое значение для современной жизни человека. Термометр за окном сообщает о температуре на улице, термометр в холодильнике помогает контролировать качество хранения продуктов, термометр в духовке позволяет поддерживать температуру при выпекании, а градусник — измеряет температуру тела и помогает оценить причины плохого самочувствия.

Градусник — самый распространённый вид термометра, и именно его можно найти в каждом доме. Однако ртутные градусники, бывшие когда-то ярким открытием учёных, сегодня постепенно уходят в прошлое как небезопасные. Ртутные градусники содержат 2 грамма ртути и обладают самой высокой точностью определения температуры, но нужно не только правильно с ними  обращаться, но и знать, что делать, если градусник вдруг разобьётся. Читайте подробнее о том, как правильно утилизировать ртуть из градусника >>

На замену ртутным градусникам приходят электронные или цифровые термометры, которые работают на основе встроенного металлического датчика. Также есть специальные термополоски и инфракрасные градусники. Читайте подробнее о плюсах и минусах разных градусников >>

aif.ru

Архив погоды

ноябрь 2019октябрь 2019сентябрь 2019август 2019июль 2019июнь 2019май 2019апрель 2019март 2019февраль 2019январь 2019декабрь 2018ноябрь 2018октябрь 2018сентябрь 2018август 2018июль 2018июнь 2018май 2018апрель 2018март 2018февраль 2018январь 2018декабрь 2017ноябрь 2017октябрь 2017сентябрь 2017август 2017июль 2017июнь 2017май 2017апрель 2017март 2017февраль 2017январь 2017декабрь 2016ноябрь 2016октябрь 2016сентябрь 2016август 2016июль 2016июнь 2016май 2016апрель 2016март 2016февраль 2016январь 2016декабрь 2015ноябрь 2015октябрь 2015сентябрь 2015август 2015июль 2015июнь 2015май 2015апрель 2015март 2015февраль 2015январь 2015декабрь 2014ноябрь 2014октябрь 2014сентябрь 2014август 2014июль 2014июнь 2014май 2014апрель 2014март 2014февраль 2014январь 2014декабрь 2013ноябрь 2013октябрь 2013сентябрь 2013август 2013июль 2013июнь 2013май 2013апрель 2013март 2013февраль 2013январь 2013декабрь 2012ноябрь 2012октябрь 2012сентябрь 2012август 2012июль 2012

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Климатическая информация является результатом осреднения данных о метеорологических параметрах за указанные временные периоды. Максимальная дневная и минимальная ночная температуры являются результатом осреднения всех дней в пределах определенного месяца. Данные Всемирной метеорологической организации (ВМО) (период 1961-1990 гг.), которые являются результатом наблюдений на метеорологических станциях, использованы для около 3000 наиболее крупных населенных пунктов. Для всех станций из нашей базы данных (для периодов 1961-1990 гг. и 1981-2010 гг. и их сравнения) использованы либо данные Университета Восточной Англии (Climatic Research Unit, CRU) (для материковых населенных пунктов) либо данные реанализа Национального центра прогнозов США (NCEP/NCAR) (для островных населенных пунктов и станций в Антарктиде). Официальные данные ВМО и данные, рассчитанные по CRU (или NCEP/NCAR) могут различаться. Данные носят ознакомительный характер и не могут быть использованы в коммерческих или научных целях.

www.meteo-tv.ru

Градус Цельсия — Википедия

Рисунок термометра, сделанный самим Цельсием, из статьи Observations about two fixed degrees on a thermometer, 1742

Гра́дус Це́льсия (обозначение: °C) — широко распространённая единица температуры, применяемая в Международной системе единиц (СИ) наряду с кельвином[2]. Используется всеми странами, кроме США[3], Багамских Островов, Белиза, Каймановых Островов и Либерии.

Градус Цельсия назван в честь шведского учёного Андерса Цельсия, предложившего в 1742 году новую шкалу для измерения температуры[4].

Первоначальное определение градуса Цельсия зависело от определения стандартного атмосферного давления, потому что и температура кипения воды, и температура таяния льда зависят от этого параметра. Это не очень удобно для стандартизации единицы. Поэтому после принятия кельвина (K) в качестве основной единицы выражения температуры определение градуса Цельсия было пересмотрено.

Согласно современному определению, один градус Цельсия равен одному кельвину (K), а ноль шкалы Цельсия установлен таким образом, что температура тройной точки воды равна 0,01 °C. В итоге шкалы Цельсия и Кельвина сдвинуты на 273,15 единиц:

tC=tK−273,15{\displaystyle t_{C}=t_{K}-273,15}

В рамках Международной системы единиц (СИ) проводится различие между величиной «термодинамическая температура», выражаемой в кельвинах, и той величиной, которая выражается в градусах Цельсия. Основные международные и российские документы, содержащие описание единиц СИ и регламентирующие их использование, называют градус Цельсия не единицей температуры, а единицей температуры Цельсия (фр. température Celsius, англ. Celsius temperature). Этот термин используется в Брошюре СИ (фр. Brochure SI, англ. The SI Brochure), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ) и содержащей полное официальное описание СИ вместе с её толкованием. Он применяется в ГОСТ 8.417-2002 «Единицы физических величин» и в «Положении о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», утверждённом Правительством РФ. В свою очередь температуру Цельсия (обозначение t) Брошюра СИ и ГОСТ 8.417-2002 определяют выражением t = T — T0, где T — термодинамическая температура, выражаемая в кельвинах, а T0 = 273,15 К[2][5][6].

В соответствии со сказанным градус Цельсия относится к производным единицам СИ, имеющим специальные наименования и обозначения.

В 1665 году голландский физик Христиан Гюйгенс вместе с английским физиком Робертом Гуком впервые предложили использовать в качестве отсчётных точек температурной шкалы точки таяния льда и кипения воды[7][неавторитетный источник?][8].

В 1742 году шведский астроном, геолог и метеоролог Андерс Цельсий (1701–1744) на основе этой идеи разработал новую температурную шкалу. Первоначально в ней за ноль была принята точка кипения воды, а за 100 °C — температура замерзания воды (точка плавления льда). Позже, уже после смерти Цельсия, его современники и соотечественники ботаник Карл Линней и астроном Мортен Штремер использовали эту шкалу в перевёрнутом виде (за 0 °C стали принимать температуру таяния льда, а за 100 °C — кипения воды). В таком виде шкала и используется до нашего времени.

По одним сведениям, Цельсий сам перевернул свою шкалу по совету Штремера[9]. По другим сведениям, шкалу перевернул Карл Линней в 1745 году. А по третьим — шкалу перевернул преемник Цельсия Мортен Штремер, и в XVIII веке такой термометр был широко распространён под названием «шведский термометр», а в самой Швеции — под именем Штремера, но известнейший шведский химик Йёнс Якоб Берце́лиус в своём труде «Руководство по химии» назвал шкалу «Цельсиевой» и с тех пор стоградусная шкала стала носить имя Андерса Цельсия[7]. Однако чаще шкалу именовали просто стоградусной шкалой (англ. и фр. centigrade). Официально наименование градус Цельсия принято на IX Генеральной конференции по мерам и весам в 1948 году.

Цельсий в своей работе «Наблюдения двух фиксированных положений на термометре» (швед. Observationer om twänne beständiga grader på en thermometer) рассказал о своих экспериментах, показывающих, что температура таяния льда (0 °C) не зависит от давления. Он также определил с удивительной точностью, как температура кипения воды варьировалась в зависимости от атмосферного давления. Он предположил, что отметку 100 °C (точку кипения воды) можно откалибровать, зная, на каком уровне относительно поверхности моря находится термометр.

Шкала Цельсия линейна в интервале от 0 до 100 °C и также линейно продолжается в области ниже 0 °C и выше 100 °C. Линейность является основной проблемой при точных измерениях температуры. Достаточно упомянуть, что классический термометр, заполненный водой, невозможно разметить для температур ниже 4 °C, так как в этом диапазоне вода начинает снова расширяться при охлаждении.

кельвин градус Цельсия градус Фаренгейта
Абсолютный ноль 0 K −273,15 °C −459,67 °F
Температура кипения жидкого азота 77,4 K −195,8 °C[10] −320,3 °F
Сублимация (переход из твёрдого состояния в газообразное) сухого льда 195,1 K −78 °C −108,4 °F
Точка пересечения шкал Цельсия и Фаренгейта 233,15 K −40 °C −40 °F
Температура плавления льда 273,1499 K −0,0001 °C[11] 31,99982 °F
Тройная точка воды 273,16 K 0,01 °C 32,018 °F
Нормальная температура человеческого тела[12] 310 K 36,6 °C 97,9 °F
Температура кипения воды при давлении в 1 атмосферу (101,325 кПа) 373,1339 K 99,9839 °C[11] 211,971 °F
  1. 1 2 6.5.3 // Quantities and units—Part 1: General — 1 — ISO, 2009. — P. 18. — 41 p.
  2. 1 2 Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации. Архивная копия от 2 ноября 2013 на Wayback Machine Утверждено Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. N 879
  3. ↑ Why Americans still use Fahrenheit long after everyone else switched to Celsius // vox.com.
  4. Дойников А. С. Цельсия шкала // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая российская энциклопедия, 1999. — Т. 5: Стробоскопические приборы — Яркость. — С. 424. — 692 с. — 20 000 экз. — ISBN 5-85270-101-7.
  5. ↑ The International System of Units (SI) / Bureau International des Poids et Mesures. — Paris, 2006. — P. 114. — ISBN 92-822-2213-6. (англ.)
  6. ↑ ГОСТ 8.417—2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин
  7. 1 2 Сайт «МАСТЕР КИТ» (недоступная ссылка). Журнал «Радиодело» 2005`04, статья «О Цельсии бедном замолвите слово», автор М. Лебедев.
  8. ↑ Заметка. Автор Н. Филипецкий
  9. Склярова Е. К., ‎Дергоусова Т. Г., ‎Жаров Л. В. Первые медицинские и фармацевтические приборы // История фармации: краткий курс. — Ростов н/Д : Фенкс, 2015. — С. 119. — (Шпаргалки).
  10. ↑ Lide, D.R., ed. (1990—1991). Handbook of Chemistry and Physics (Справочник по химии и физике). 71st ed. CRC Press. p. 4-22.
  11. 1 2 Температурные шкалы — Шкала Цельсия и Кельвин // Университет Алабамы в Хантсвилле  (недоступная ссылка)
  12. ↑ Elert, Glenn (2005). Температура здорового человека Архивировано 26 сентября 2010 года. The Physics Factbook. Retrieved 2007-08-22.

ru.wikipedia.org

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о