Nous utilisons tous souvent un tel appareil comme thermomètre dans nos vies, mais peu de gens connaissent l'histoire de son invention et de son amélioration. Il est généralement admis que le thermomètre a été inventé par Galileo Galilei dans le lointain 1592. La conception du thermoscope (c'est ainsi que s'appelait alors le thermomètre) était primitive (voir la figure ci-dessous) : un fin tube de verre était soudé à une boule de verre de petit diamètre, qui était placée dans un liquide.

L'air dans la boule de verre a été chauffé au moyen d'un brûleur ou par simple frottement avec les paumes, à la suite de quoi il a commencé à déplacer le liquide dans le tube de verre, montrant ainsi le degré d'augmentation de la température : plus la température de l'air est élevée dans la boule de verre est devenu, plus le niveau d'eau dans le tube est tombé. Un rôle important a été joué par le rapport du volume de la balle au diamètre du tube : en créant un tube plus fin, il était possible de suivre des changements de température plus insignifiants dans la balle.

Plus tard, la conception du thermoscope de Galileo a été finalisée par l'un de ses étudiants, Fernando de Medici. L'idée de base a été préservée, mais Fernando a apporté des modifications importantes qui ont fait du thermoscope un thermomètre à mercure moderne. Une boule de verre et un tube mince ont également été utilisés (voir la figure ci-dessus), mais maintenant le tube n'était pas soudé par le bas, mais par le haut, et le liquide était déjà versé dans la boule de verre, tandis que le haut du tube était ouvert . Un changement de température du liquide rempli (à cette époque, l'alcool de vin était utilisé comme tel) a entraîné une augmentation de son niveau dans le tube. Plus tard, des divisions ont été appliquées au tube, c'est-à-dire Le premier étalonnage du thermomètre a été effectué.

Beaucoup de temps s'est écoulé depuis lors, et pendant cette période, le thermomètre a été amélioré et modernisé plus d'une fois. Grâce aux avancées récentes dans les domaines de la physique, de nouvelles approches de mesure de la température ont été développées. Aujourd'hui, divers thermomètres numériques ont été créés, basés sur le principe d'un changement de la résistance d'une substance avec un changement de température (thermomètres électriques) ou sur le principe d'un changement du niveau de luminosité, du spectre et d'autres quantités avec un changement de température (thermomètres optiques).

C'est une grandeur thermodynamique qui détermine le degré d'échauffement du corps. Les corps qui ont une température plus élevée sont plus chauds. Selon la deuxième loi de la thermodynamique, le transfert spontané de chaleur n'est possible que des corps à température plus élevée vers les corps à température plus basse. Dans un état d'équilibre thermique, la température s'égalise dans toutes les parties d'un système arbitrairement complexe. Une mesure d'un changement de température corporelle peut être un changement de certaines propriétés qui en dépendent, par exemple, le volume, la résistance électrique, etc. Le plus souvent, un changement de volume est utilisé pour mesurer la température. Le dispositif des thermomètres est basé sur cela. Le premier thermomètre a été inventé par Galilée vers 1600. En tant que substance thermométrique, c'est-à-dire un corps qui se dilate lorsqu'il est chauffé, de l'eau y était utilisée. Pour déterminer la température corporelle, le thermomètre est mis en contact avec le corps ; lorsque l'équilibre thermique est atteint, le thermomètre indique la température du corps. Pour modifier la température, vous pouvez utiliser une plaque bimétallique. Une telle plaque est constituée de deux métaux, par exemple une bande de fer et une bande de zinc rivetées à celle-ci. Le fer et le zinc se dilatent différemment. Ainsi, 1 m de fil de fer, lorsqu'il est chauffé à 100 degrés, s'allonge de 1 mm et 1 m de fil de zinc - de 3 mm. Par conséquent, si une plaque bimétallique est chauffée, elle commencera à se plier vers le fer.

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Il existe de nombreuses échelles de température.Un appareil pour mesurer la température a été créé il y a longtemps et s'appelait un thermomètre.

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L'idée intuitive de la température se développe dès les premiers jours de notre vie. Cependant, les tâches auxquelles la science est confrontée nécessitent des interprétations de plus en plus précises de ce que nous percevons par les sens. Ainsi, une étape importante dans le développement de la théorie des phénomènes thermiques a été l'identification de la différence entre les concepts de "chaleur" et de "température". Le premier à articuler clairement l'idée de la nécessité de les distinguer fut Black. L'histoire de la création et de l'utilisation d'instruments de mesure de la température - les thermomètres - est intéressante et informative. "Il faut accepter comme une des lois les plus générales de la chaleur que "tous les corps" communiquant librement les uns avec les autres et non soumis à des influences extérieures inégales acquièrent la même température, qui est indiquée par un thermomètre. Joseph Black Aujourd'hui, les thermomètres à liquide et à gaz, les thermomètres à semi-conducteurs et optiques sont connus. Et la variété des températures maintenant introduites dans la science est grande : elles distinguent les températures des électrons et des ions, la luminosité et la couleur, le bruit et l'antenne, etc.

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Chronologie de la création du thermomètre

En 1597, Galileo Galilei a inventé le premier appareil d'observation des changements de température (thermoscope) En 1657, le thermoscope de Galileo a été amélioré par des scientifiques florentins. Des points de thermomètre permanents ont été établis au 18ème siècle. En 1714, le scientifique néerlandais D. Fahrenheit fabriqua un thermomètre à mercure. En 1730, le physicien français R. Réaumur proposa un thermomètre à alcool. En 1848, le physicien anglais William Thomson (Lord Kelvin) a prouvé la possibilité de créer une échelle de température absolue. Guillaume Thomson

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C'est une grandeur thermodynamique qui détermine le degré d'échauffement du corps. Les corps qui ont une température plus élevée sont plus chauds. Selon la deuxième loi de la thermodynamique, le transfert spontané de chaleur n'est possible que des corps avec une température plus élevée vers des corps avec une température plus basse. Dans un état d'équilibre thermique, la température s'égalise dans toutes les parties d'un système arbitrairement complexe. Une mesure d'un changement de température corporelle peut être un changement de certaines propriétés qui en dépendent, par exemple, le volume, la résistance électrique, etc. Le plus souvent, un changement de volume est utilisé pour mesurer la température. Le dispositif des thermomètres est basé sur cela. Le premier thermomètre a été inventé par Galilée vers 1600. En tant que substance thermométrique, c'est-à-dire un corps qui se dilate lorsqu'il est chauffé, de l'eau y était utilisée. Pour déterminer la température corporelle, le thermomètre est mis en contact avec le corps ; lorsque l'équilibre thermique est atteint, le thermomètre indique la température du corps. Pour modifier la température, vous pouvez utiliser une plaque bimétallique. Une telle plaque est constituée de deux métaux, par exemple une bande de fer et une bande de zinc rivetées à celle-ci. Le fer et le zinc se dilatent différemment. Ainsi, 1 m de fil de fer, lorsqu'il est chauffé à 100 degrés, s'allonge de 1 mm et 1 m de fil de zinc - de 3 mm. Par conséquent, si une plaque bimétallique est chauffée, elle commencera à se plier vers le fer. Température

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Différents corps se dilatent différemment lorsqu'ils sont chauffés, de sorte que l'échelle d'un thermomètre dépend de la substance thermométrique. Pour des raisons pratiques, les thermomètres sont calibrés en termes de points de fusion ou d'ébullition, ou autre, tant que le processus se produit à une température constante. La plus courante est l'échelle centigrade (ou l'échelle Celsius, du nom du physicien suédois qui l'a proposée). Sur cette échelle, la glace fond à 0 degré et l'eau bout à 100 degrés, et la distance qui les sépare est divisée en cent parties, chacune étant considérée comme un degré. En Angleterre et aux États-Unis, l'échelle Fahrenheit est parfois utilisée, dans laquelle le point de fusion de la glace est de 32 degrés et le point d'ébullition de l'eau est de 212 degrés ; en France, l'échelle de Réaumur : 0 degré et 80, respectivement. Maintenant, quelques conseils pratiques. Prenez des bandes de fer et de zinc d'environ 5 mm d'épaisseur, de 15 à 20 cm de long et de 1 cm de large et reliez-les avec des rivets tous les 1,5 à 2 cm. Serrez une extrémité de la bande bimétallique dans un étau et chauffez-la au-dessus du gaz. La plaque va plier.

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Invention du thermomètre

À propos de ce qu'est la chaleur, les scientifiques ont commencé à réfléchir pendant très longtemps. Même les anciens philosophes grecs se sont penchés sur cette question. Mais ils ne pouvaient exprimer que les hypothèses les plus générales. Presque aucune idée raisonnable n'a été exprimée au Moyen Âge non plus. La doctrine des phénomènes thermiques ne commence à se développer qu'au milieu du XVIIIe siècle. L'impulsion pour le début du développement de cette doctrine a été l'invention du thermomètre. De nombreux scientifiques ont travaillé sur l'invention du thermomètre. Le premier d'entre eux était Galileo Galilei. A la fin du XVIe siècle. Galilée s'est intéressé aux phénomènes thermiques. Pour mesurer la chaleur d'un corps, Galileo a décidé d'utiliser la propriété de l'air de se dilater lorsqu'il est chauffé. Il prit un mince tube de verre, dont une extrémité se terminait en boule, et plongea l'autre extrémité ouverte dans un vase d'eau. En même temps, il a atteint une position telle que l'eau a partiellement rempli le tube. Maintenant, lorsque l'air dans la balle était chauffé ou refroidi, le niveau d'eau dans le tube diminuait ou augmentait, et le niveau d'eau pouvait être utilisé pour juger du « réchauffement » du corps. L'appareil de Galileo était très imparfait. Premièrement, il n'était pas gradué, aucune division n'était appliquée au tube. Deuxièmement, le niveau d'eau dans le tube dépendait non seulement de la température de l'air dans la boule de verre, mais aussi de la pression atmosphérique.

Diapositive 8

Amélioration du thermomètre

Après Galilée, de nombreux scientifiques se sont engagés dans l'invention d'instruments permettant de déterminer l'état thermique des corps. Peu à peu, l'instrumentation a été améliorée. Au milieu du XVIIe siècle. L'Académie florentine de l'expérience a proposé le dispositif illustré sur la figure. L'appareil était un tube de verre se terminant par une boule au fond. L'extrémité supérieure du tube a été scellée. La boule et une partie du tube ont été remplies d'alcool et des perles ont été placées le long du tube, formant une échelle pour lire la température. Les lectures de cet instrument ne dépendaient plus de la valeur de la pression atmosphérique. Il y avait aussi d'autres thermomètres. En particulier, l'un des premiers concepteurs a été le médecin italien Santorio, qui a utilisé son appareil pour mesurer la température des patients. Ce fut probablement la première utilisation pratique du thermomètre. Malgré les progrès dans la conception des thermomètres, ces instruments étaient encore très imparfaits : une échelle de température commune n'avait pas été établie ; pour divers thermomètres, il a été fixé arbitrairement; différents thermomètres montraient des températures différentes dans les mêmes conditions.

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Thermomètre Fahrenheit

Dans sa dernière échelle, les principaux points de température étaient les suivants : la température d'un mélange d'eau, de glace et de sel de table est de zéro degré ; la température d'un mélange de glace et d'eau est de 32 degrés. La température du corps humain sur l'échelle Fahrenheit s'est avérée être de 96 degrés. Fahrenheit considérait cette température comme le troisième point principal. Le point d'ébullition de l'eau était de 180 degrés sur son échelle. Les thermomètres fabriqués par Fahrenheit ont acquis une renommée et sont entrés en service. L'échelle Fahrenheit a été utilisée dans certains pays jusqu'à nos jours.Pour la première fois, des thermomètres adaptés à des fins pratiques ont commencé à être fabriqués par un maître verrier de Hollande Fahrenheit au début du 18ème siècle. À cette époque, les scientifiques savaient déjà que certains processus physiques se déroulaient toujours au même degré d'échauffement. Le thermomètre Fahrenheit ressemblait à un simple thermomètre moderne. En tant que corps en expansion, Fahrenheit a d'abord utilisé de l'alcool, puis, en 1714, du mercure. Il a utilisé différentes échelles.

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Réaumur et Celsius

Après Fahrenheit, de nombreuses autres échelles et conceptions de thermomètres ont été proposées. De toutes ces échelles, deux nous sont parvenues. La première échelle : 0 degrés - la température d'un mélange d'eau et de glace et 80 degrés - le point d'ébullition de l'eau a été proposée par le scientifique français Réaumur en 1730 et porte son nom. La deuxième échelle porte à tort le nom de l'astronome suédois Celsius. Celsius en 1742 a proposé une échelle de température centigrade, dans laquelle 0 degré était pris comme point d'ébullition de l'eau et 100 degrés comme point de fusion de la glace. L'échelle centigrade moderne, appelée échelle Celsius, a été proposée un peu plus tard. Comme vous le savez, il a été utilisé et est actuellement utilisé. Celsius savait déjà que le point d'ébullition de l'eau et le point de fusion de la glace dépendent de la pression atmosphérique. Après l'invention de l'appareil de mesures thermiques, les physiciens ont pu commencer à étudier les phénomènes thermiques.

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C'est curieux que…

... en fait, l'astronome et physicien suédois Celsius a proposé une échelle dans laquelle le point d'ébullition de l'eau était indiqué par le chiffre 0 et le point de fusion de la glace - par le chiffre 100. Un peu plus tard, l'échelle Celsius a reçu un look moderne par son compatriote Strömer. ... Fahrenheit s'est enthousiasmé à l'idée de fabriquer lui-même un thermomètre lorsqu'il a lu la découverte du physicien français Amonton, "que l'eau bout à un degré de chaleur fixe". ...à la fin du 18e siècle, le nombre d'échelles de température atteignait deux douzaines. ... à un moment donné, dans les laboratoires de physique, ils utilisaient le soi-disant thermomètre de poids. Il se composait d'une boule de platine creuse remplie de mercure, qui avait un trou capillaire. Le changement de température a été jugé par la quantité de mercure sortant du trou. … avec une diminution de la température de la Terre d'un seul degré, une énergie serait libérée environ un milliard de fois supérieure à celle produite annuellement par toutes les centrales électriques du monde.

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Sortir

Le premier thermomètre a été créé au 16ème siècle par Galileo.Les échelles de température les plus utilisées sont Fahrenheit et Celsius.

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Sources utilisées : B.I. Spassky "Physique dans son développement", M. "Lumières", 1979 "Physique pour les jeunes", compilé par M.N. Alekseeva, M. "Illumination", 1980 AA Leonovich "Kaléidoscope physique", M. "Bureau Quantum", 1994 "Dictionnaire encyclopédique d'un jeune physicien", M. "Pédagogie", 1984

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L'idée intuitive de la température se développe dès les premiers jours de notre vie. Cependant, les tâches auxquelles la science est confrontée nécessitent des interprétations de plus en plus précises de ce que nous percevons par les sens. Ainsi, une étape importante dans le développement de la théorie des phénomènes thermiques a été l'identification de la différence entre les concepts de "chaleur" et de "température". Le premier à articuler clairement l'idée de la nécessité de les distinguer fut Black. L'histoire de la création et de l'utilisation d'instruments de mesure de la température - les thermomètres - est intéressante et informative. Aujourd'hui, les thermomètres à liquide et à gaz, les thermomètres à semi-conducteurs et optiques sont connus. Et la variété des températures maintenant introduites dans la science est grande : elles distinguent les températures des électrons et des ions, la luminosité et la couleur, le bruit et l'antenne, etc. "Il faut accepter comme une des lois les plus générales de la chaleur que "tous les corps" communiquant librement les uns avec les autres et non soumis à des influences extérieures inégales acquièrent la même température, qui est indiquée par un thermomètre. Joseph Noir Joseph Noir

Chronologie de la création d'un thermomètre En 1597, Galileo Galilei invente le premier appareil d'observation des changements de température (thermoscope) En 1657, le thermoscope de Galileo est amélioré par des scientifiques florentins. Des points de thermomètre permanents ont été établis au 18ème siècle. En 1714, le scientifique néerlandais D. Fahrenheit fabriqua un thermomètre à mercure. En 1730, le physicien français R. Réaumur proposa un thermomètre à alcool. En 1848, le physicien anglais William Thomson (Lord Kelvin) a prouvé la possibilité de créer une échelle de température absolue. Guillaume Thomson

LA TEMPÉRATURE C'est une grandeur thermodynamique qui détermine le degré d'échauffement d'un corps. Les corps qui ont une température plus élevée sont plus chauds. Selon la deuxième loi de la thermodynamique, le transfert spontané de chaleur n'est possible que des corps avec une température plus élevée vers des corps avec une température plus basse. Dans un état d'équilibre thermique, la température s'égalise dans toutes les parties d'un système arbitrairement complexe. Une mesure d'un changement de température corporelle peut être un changement de certaines propriétés qui en dépendent, par exemple, le volume, la résistance électrique, etc. Le plus souvent, un changement de volume est utilisé pour mesurer la température. Le dispositif des thermomètres est basé sur cela. Le premier thermomètre a été inventé par Galilée vers 1600. En tant que substance thermométrique, c'est-à-dire un corps qui se dilate lorsqu'il est chauffé, de l'eau y était utilisée. Pour déterminer la température corporelle, le thermomètre est mis en contact avec le corps ; lorsque l'équilibre thermique est atteint, le thermomètre indique la température du corps. Pour modifier la température, vous pouvez utiliser une plaque bimétallique. Une telle plaque est constituée de deux métaux, par exemple une bande de fer et une bande de zinc rivetées à celle-ci. Le fer et le zinc se dilatent différemment. Ainsi, 1 m de fil de fer, lorsqu'il est chauffé à 100 degrés, s'allonge de 1 mm et 1 m de fil de zinc - de 3 mm. Par conséquent, si une plaque bimétallique est chauffée, elle commencera à se plier vers le fer.

Différents corps se dilatent différemment lorsqu'ils sont chauffés, de sorte que l'échelle d'un thermomètre dépend de la substance thermométrique. Pour des raisons pratiques, les thermomètres sont calibrés en termes de points de fusion ou d'ébullition, ou autre, tant que le processus se produit à une température constante. La plus courante est l'échelle centigrade (ou l'échelle Celsius, du nom du physicien suédois qui l'a proposée). Sur cette échelle, la glace fond à 0 degré et l'eau bout à 100 degrés, et la distance qui les sépare est divisée en cent parties, chacune étant considérée comme un degré. En Angleterre et aux États-Unis, l'échelle Fahrenheit est parfois utilisée, dans laquelle le point de fusion de la glace est de 32 degrés et le point d'ébullition de l'eau est de 212 degrés ; en France, l'échelle de Réaumur : 0 degré et 80, respectivement. Maintenant, quelques conseils pratiques. Prenez des bandes de fer et de zinc d'environ 5 mm d'épaisseur, de cm de longueur et de 1 cm de largeur et reliez-les avec des rivets tous les cm. Serrez une extrémité de la bande bimétallique dans un étau et chauffez-la au-dessus du gaz. La plaque va plier.

L'invention du thermomètre Les scientifiques ont commencé à réfléchir à ce qu'est la chaleur il y a très longtemps. Même les anciens philosophes grecs se sont penchés sur cette question. Mais ils ne pouvaient exprimer que les hypothèses les plus générales. Presque aucune idée raisonnable n'a été exprimée au Moyen Âge non plus. La doctrine des phénomènes thermiques ne commence à se développer qu'au milieu du XVIIIe siècle. L'impulsion pour le début du développement de cette doctrine a été l'invention du thermomètre. De nombreux scientifiques ont travaillé sur l'invention du thermomètre. Le premier d'entre eux était Galileo Galilei. A la fin du XVIe siècle. Galilée s'est intéressé aux phénomènes thermiques. Pour mesurer la chaleur d'un corps, Galileo a décidé d'utiliser la propriété de l'air de se dilater lorsqu'il est chauffé. Il prit un mince tube de verre, dont une extrémité se terminait en boule, et plongea l'autre extrémité ouverte dans un vase d'eau. En même temps, il a atteint une position telle que l'eau a partiellement rempli le tube. Maintenant, lorsque l'air dans la balle était chauffé ou refroidi, le niveau d'eau dans le tube diminuait ou augmentait, et le niveau d'eau pouvait être utilisé pour juger du « réchauffement » du corps. L'appareil de Galileo était très imparfait. Premièrement, il n'était pas gradué, aucune division n'était appliquée au tube. Deuxièmement, le niveau d'eau dans le tube dépendait non seulement de la température de l'air dans la boule de verre, mais aussi de la pression atmosphérique.

Amélioration du thermomètre Après Galileo, de nombreux scientifiques se sont engagés dans l'invention d'appareils avec lesquels il serait possible de déterminer l'état thermique des corps. Peu à peu, l'instrumentation a été améliorée. Au milieu du XVIIe siècle. L'Académie florentine de l'expérience a proposé le dispositif illustré sur la figure. L'appareil était un tube de verre se terminant par une boule au fond. L'extrémité supérieure du tube a été scellée. La boule et une partie du tube ont été remplies d'alcool et des billes ont été placées le long du tube, formant une échelle pour lire la température. Les lectures de cet instrument ne dépendaient plus de la valeur de la pression atmosphérique. Il y avait aussi d'autres thermomètres. En particulier, l'un des premiers concepteurs a été le médecin italien Santorio, qui a utilisé son appareil pour mesurer la température des patients. Ce fut probablement la première utilisation pratique du thermomètre. Malgré les progrès dans la conception des thermomètres, ces instruments étaient encore très imparfaits : une échelle de température commune n'avait pas été établie ; pour divers thermomètres, il a été fixé arbitrairement; différents thermomètres montraient des températures différentes dans les mêmes conditions.

Thermomètre Fahrenheit Pour la première fois, des thermomètres adaptés à des fins pratiques ont commencé à être fabriqués par un maître verrier de Hollande Fahrenheit au début du 18ème siècle. À cette époque, les scientifiques savaient déjà que certains processus physiques se déroulaient toujours au même degré d'échauffement. Le thermomètre Fahrenheit ressemblait à un simple thermomètre moderne. En tant que corps en expansion, Fahrenheit a d'abord utilisé de l'alcool, puis, en 1714, du mercure. Il a utilisé différentes échelles. Dans sa dernière échelle, les principaux points de température étaient les suivants : 1. température d'un mélange d'eau, de glace et de sel de table - zéro degré 2. température d'un mélange de glace et d'eau - 32 degrés. La température du corps humain sur l'échelle Fahrenheit s'est avérée être de 96 degrés. Fahrenheit considérait cette température comme le troisième point principal. Le point d'ébullition de l'eau était de 180 degrés sur son échelle. Les thermomètres fabriqués par Fahrenheit ont acquis une renommée et sont entrés en service. L'échelle Fahrenheit a été utilisée dans certains pays jusqu'à nos jours.

Réaumur et Celsius Après le Fahrenheit, bien d'autres modèles d'échelles et de thermomètres ont été proposés. De toutes ces échelles, deux nous sont parvenues. La première échelle : 0 degrés - la température d'un mélange d'eau et de glace et 80 degrés - le point d'ébullition de l'eau a été proposée par le scientifique français Réaumur en 1730 et porte son nom. La deuxième échelle porte à tort le nom de l'astronome suédois Celsius. Celsius en 1742 a proposé une échelle de température centigrade, dans laquelle 0 degré était pris comme point d'ébullition de l'eau et 100 degrés comme point de fusion de la glace. L'échelle centigrade moderne, appelée échelle Celsius, a été proposée un peu plus tard. Comme vous le savez, il a été utilisé et est actuellement utilisé. Celsius savait déjà que le point d'ébullition de l'eau et le point de fusion de la glace dépendent de la pression atmosphérique. Après l'invention de l'appareil de mesures thermiques, les physiciens ont pu commencer à étudier les phénomènes thermiques.

Il est curieux que ... ... en fait, l'astronome et physicien suédois Celsius a proposé une échelle dans laquelle le point d'ébullition de l'eau était indiqué par le chiffre 0 et le point de fusion de la glace - par le chiffre 100. Un peu plus tard , l'échelle Celsius a été modernisée par son compatriote Strömer. ... Fahrenheit s'est enthousiasmé à l'idée de fabriquer lui-même un thermomètre lorsqu'il a lu la découverte du physicien français Amonton, "que l'eau bout à un degré de chaleur fixe". ...à la fin du 18e siècle, le nombre d'échelles de température atteignait deux douzaines. ... à un moment donné, dans les laboratoires de physique, ils utilisaient le soi-disant thermomètre de poids. Il se composait d'une boule de platine creuse remplie de mercure, qui avait un trou capillaire. Le changement de température a été jugé par la quantité de mercure sortant du trou. … avec une diminution de la température de la Terre d'un seul degré, une énergie serait libérée environ un milliard de fois supérieure à celle produite annuellement par toutes les centrales électriques du monde.

Littérature B.I. Spassky "Physique dans son développement", M. "Lumières", 1979 "Physique pour les jeunes", compilé par M.N. Alekseeva, M. "Illumination", 1980 AA Leonovich "Kaléidoscope physique", M. "Bureau Quantum", 1994 "Dictionnaire encyclopédique d'un jeune physicien", M. "Pédagogie", 1984

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Chronologie de la création d'un thermomètre En 1597, Galileo Galilei invente le premier appareil permettant d'observer les changements de température (thermoscope) En 1657, le thermoscope de Galileo est amélioré par des scientifiques florentins.Les points constants du thermomètre sont établis au XVIIIe siècle.thermomètre à mercure. En 1730, le physicien français R. Réaumur proposa un thermomètre à alcool En 1848, le physicien anglais William Thomson (Lord Kelvin) prouva la possibilité de créer une échelle de température absolue. Guillaume Thomson

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Température C'est une grandeur thermodynamique qui détermine le degré d'échauffement du corps. Les corps qui ont une température plus élevée sont plus chauds. Selon la deuxième loi de la thermodynamique, le transfert spontané de chaleur n'est possible que des corps à température plus élevée vers les corps à température plus basse. Dans un état d'équilibre thermique, la température s'égalise dans toutes les parties d'un système arbitrairement complexe. Un changement dans une propriété qui en dépend, par exemple, le volume, la résistance électrique, etc., peut servir de mesure d'un changement de corps température Le plus souvent, un changement de volume est utilisé pour mesurer la température. Le dispositif des thermomètres est basé sur cela. Le premier thermomètre a été inventé par Galilée vers 1600. En tant que substance thermométrique, c'est-à-dire un corps qui se dilate lorsqu'il est chauffé, de l'eau y était utilisée. Pour déterminer la température corporelle, le thermomètre est mis en contact avec le corps ; une fois l'équilibre thermique atteint, le thermomètre indique la température du corps.Pour modifier la température, vous pouvez utiliser une plaque bimétallique. Une telle plaque est constituée de deux métaux, par exemple une bande de fer et une bande de zinc rivetées à celle-ci. Le fer et le zinc se dilatent différemment. Ainsi, 1 m de fil de fer, lorsqu'il est chauffé à 100 degrés, s'allonge de 1 mm et 1 m de fil de zinc - de 3 mm. Par conséquent, si une plaque bimétallique est chauffée, elle commencera à se plier vers le fer.

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Différents corps se dilatent différemment lorsqu'ils sont chauffés, de sorte que l'échelle d'un thermomètre dépend de la substance thermométrique. Pour des raisons pratiques, les thermomètres sont calibrés en termes de points de fusion ou d'ébullition, ou autre, tant que le processus se produit à une température constante. La plus courante est l'échelle centigrade (ou l'échelle Celsius, du nom du physicien suédois qui l'a proposée). Sur cette échelle, la glace fond à 0 degré et l'eau bout à 100 degrés, et la distance qui les sépare est divisée en cent parties, chacune étant considérée comme un degré. En Angleterre et aux États-Unis, l'échelle Fahrenheit est parfois utilisée, dans laquelle le point de fusion de la glace est de 32 degrés et le point d'ébullition de l'eau est de 212 degrés ; en France, l'échelle de Réaumur : respectivement 0 degré et 80. Maintenant, quelques conseils pratiques. Prenez des bandes de fer et de zinc d'environ 5 mm d'épaisseur, de 15 à 20 cm de long et de 1 cm de large. Reliez-les avec des rivets tous les 1,5 à 2 cm. . Serrez une extrémité de la bande bimétallique dans un étau et chauffez-la au-dessus du gaz. La plaque va plier.

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L'invention du thermomètre Les scientifiques ont commencé à réfléchir à ce qu'est la chaleur il y a très longtemps et même les anciens philosophes grecs se sont penchés sur cette question. Mais ils ne pouvaient exprimer que les hypothèses les plus générales.Au Moyen Âge, presque aucune idée raisonnable n'a été exprimée non plus. La doctrine des phénomènes thermiques ne commence à se développer qu'au milieu du XVIIIe siècle. L'impulsion pour le début du développement de cette doctrine a été l'invention du thermomètre. De nombreux scientifiques ont travaillé sur l'invention du thermomètre. Le premier d'entre eux était Galileo Galilei. A la fin du XVIe siècle. Galilée s'est intéressé aux phénomènes thermiques. Pour mesurer la chaleur d'un corps, Galileo a décidé d'utiliser la propriété de l'air de se dilater lorsqu'il est chauffé. Il prit un mince tube de verre, dont une extrémité se terminait en boule, et plongea l'autre extrémité ouverte dans un vase d'eau. En même temps, il a atteint une position telle que l'eau a partiellement rempli le tube. Maintenant, lorsque l'air dans la balle était chauffé ou refroidi, le niveau d'eau dans le tube diminuait ou augmentait, et le niveau d'eau pouvait être utilisé pour juger du « réchauffement » du corps. L'appareil de Galileo était très imparfait. Premièrement, il n'était pas gradué, aucune division n'était appliquée au tube. Deuxièmement, le niveau d'eau dans le tube dépendait non seulement de la température de l'air dans la boule de verre, mais aussi de la pression atmosphérique.

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Amélioration du thermomètre Après Galileo, de nombreux scientifiques se sont engagés dans l'invention d'appareils avec lesquels il serait possible de déterminer l'état thermique des corps. Peu à peu, l'instrumentation a été améliorée. Au milieu du XVIIe siècle. L'Académie florentine de l'expérience a proposé le dispositif illustré sur la figure. L'appareil était un tube de verre se terminant par une boule au fond. L'extrémité supérieure du tube a été scellée. La boule et une partie du tube ont été remplies d'alcool et des billes ont été placées le long du tube, formant une échelle pour lire la température. Les lectures de cet instrument ne dépendaient plus de la valeur de la pression atmosphérique. Il y avait aussi d'autres thermomètres. En particulier, l'un des premiers concepteurs a été le médecin italien Santorio, qui a utilisé son appareil pour mesurer la température des patients. Ce fut probablement la première utilisation pratique d'un thermomètre. Malgré les progrès dans la conception des thermomètres, ces instruments étaient encore très imparfaits : une échelle de température commune n'avait pas été établie ; pour divers thermomètres, il a été fixé arbitrairement; différents thermomètres montraient des températures différentes dans les mêmes conditions.

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Thermomètre Fahrenheit Pour la première fois, des thermomètres adaptés à des fins pratiques ont commencé à être fabriqués par un maître verrier de Hollande Fahrenheit au début du 18ème siècle. À cette époque, les scientifiques savaient déjà que certains processus physiques se déroulent toujours au même degré de chauffage.Le thermomètre Fahrenheit ressemblait à un simple thermomètre moderne. En tant que corps en expansion, Fahrenheit a d'abord utilisé de l'alcool, puis, en 1714, du mercure. Il a utilisé différentes échelles.Dans sa dernière échelle, les principaux points de température étaient les suivants : la température d'un mélange d'eau, de glace et de sel de table est de zéro degré ; la température d'un mélange de glace et d'eau est de 32 degrés. La température du corps humain sur l'échelle Fahrenheit s'est avérée être de 96 degrés. Fahrenheit considérait cette température comme le troisième point principal. Le point d'ébullition de l'eau était de 180 degrés sur son échelle. Les thermomètres fabriqués par Fahrenheit ont acquis une renommée et sont entrés en service. L'échelle Fahrenheit a été utilisée dans certains pays jusqu'à nos jours.

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Il est curieux que ... ... en fait, l'astronome et physicien suédois Celsius a proposé une échelle dans laquelle le point d'ébullition de l'eau était indiqué par le chiffre 0 et le point de fusion de la glace - par le chiffre 100. Un peu plus tard , l'échelle Celsius a reçu un look moderne par son compatriote Strömer. ... Fahrenheit s'est enflammé avec l'idée lui-même de fabriquer un thermomètre quand j'ai lu la découverte du physicien français Amonton, "que l'eau bout à un degré de chaleur fixe ” ... à la fin du XVIIIe siècle, le nombre d'échelles de température atteignait deux douzaines ... à un moment donné, dans les laboratoires de physique, ils utilisaient le soi-disant thermomètre de poids. Il se composait d'une boule de platine creuse remplie de mercure, qui avait un trou capillaire. Le changement de température a été jugé par la quantité de mercure sortant du trou ... si la température de la Terre baissait d'un seul degré, de l'énergie serait libérée, environ un milliard de fois supérieure à celle générée annuellement par toutes les centrales électriques dans le monde.