1. slaids
2. slaids
Temperatūras skalu ir ļoti daudz. Temperatūras mērīšanas ierīce tika izveidota jau sen un to sauca par termometru.
3. slaids
Intuitīvs priekšstats par temperatūru veidojas no mūsu dzīves pirmajām dienām. Tomēr izaicinājumi, ar kuriem saskaras zinātne, prasa arvien precīzāku interpretāciju tam, ko mēs uztveram ar maņām. Tādējādi svarīgs termisko parādību doktrīnas attīstības posms bija atšķirību noteikšana starp jēdzieniem “siltums” un “temperatūra”. Pirmā persona, kas skaidri formulēja ideju par nepieciešamību tos atšķirt, bija Melns. Interesanta un izzinoša ir temperatūras mērīšanas instrumentu – termometru – tapšanas un izmantošanas vēsture. "Mums ir jāpieņem kā viens no vispārīgākajiem siltuma likumiem, ka "visi ķermeņi", kas brīvi sazinās savā starpā un nav pakļauti nevienlīdzīgai ārējai ietekmei, iegūst tādu pašu temperatūru, kā rāda termometrs." Džozefs Bleks Mūsdienās ir zināmi šķidruma un gāzes termometri, pusvadītāju un optiskie termometri. Un tagad zinātnē ieviesto temperatūru dažādība ir liela: tās izšķir elektronu un jonu temperatūru, spilgtumu un krāsu, troksni un antenu utt.
4. slaids
Termometra izveides hronoloģija 1597. gadā Galileo Galilejs izgudroja pirmo ierīci temperatūras izmaiņu novērošanai (termoskopu) 1657. gadā Florences zinātnieki uzlaboja Galileo termoskopu. Pastāvīgi termometra punkti tika izveidoti 18. gadsimtā. 1714. gadā holandiešu zinātnieks D. Fārenheits izgatavoja dzīvsudraba termometru. 1730. gadā franču fiziķis R. Reamurs ierosināja spirta termometru. 1848. gadā angļu fiziķis Viljams Tomsons (lords Kelvins) pierādīja iespēju izveidot absolūtu temperatūras skalu. Viljams Tomsons
5. slaids
Tas ir termodinamisks lielums, kas nosaka ķermeņa uzsilšanas pakāpi. Ķermeņi, kuriem ir augstāka temperatūra, ir karstāki. Saskaņā ar otro termodinamikas likumu spontāna siltuma pārnese ir iespējama tikai no ķermeņiem ar augstāku temperatūru uz ķermeņiem ar zemāku temperatūru. Termiskā līdzsvara stāvoklī temperatūra tiek izlīdzināta visās patvaļīgi sarežģītas sistēmas daļās. Ķermeņa temperatūras izmaiņu mērs var būt jebkuras no tā atkarīgas īpašības izmaiņas, piemēram, tilpums, elektriskā pretestība utt. Visbiežāk temperatūras mērīšanai izmanto tilpuma izmaiņas. Termometru ierīce ir balstīta uz to. Pirmo termometru Galileo izgudroja ap 1600. gadu. Ūdens tika izmantots kā termometriska viela, tas ir, ķermenis, kas karsējot izplešas. Lai noteiktu ķermeņa temperatūru, termometrs tiek nogādāts saskarē ar ķermeni; Kad ir sasniegts termiskais līdzsvars, termometrs parāda ķermeņa temperatūru. Lai mainītu temperatūru, varat izmantot bimetāla sloksni. Šāda plāksne sastāv no diviem metāliem, piemēram, dzelzs sloksnes un tai piekniedētas cinka sloksnes. Dzelzs un cinks izplešas atšķirīgi. Tātad 1 m dzelzs stieples, sildot par 100 grādiem, pagarinās par 1 mm, bet 1 m cinka stieples - par 3 mm. Tāpēc, ja karsējat bimetāla sloksni, tā sāks saliekties pret dzelzi. Temperatūra
6. slaids
Dažādi ķermeņi karsējot izplešas atšķirīgi, tāpēc termometra skala ir atkarīga no termometriskās vielas. Praktiskiem nolūkiem termometrus klasificē pēc kušanas vai viršanas temperatūras vai kāda cita punkta, ja vien process notiek nemainīgā temperatūrā. Visizplatītākā ir Celsija skala (vai Celsija skala, kas nosaukta pēc zviedru fiziķa, kurš to ierosināja). Šajā skalā ledus kūst 0 grādos un ūdens vārās 100 grādos, un attālums starp tiem ir sadalīts simts daļās, no kurām katra tiek uzskatīta par grādu. Anglijā un ASV dažkārt izmanto Fārenheita skalu, kurā ledus kušanas temperatūra ir 32 grādi, bet ūdens viršanas temperatūra ir 212 grādi; Francijā, izmantojot Reaumur skalu: attiecīgi 0 grādi un 80. Tagad daži praktiski padomi. Paņemiet apmēram 5 mm biezas, 15-20 cm garas un 1 cm platas dzelzs un cinka sloksnes. Savienojiet tās ar kniedēm ik pēc 1,5-2 cm. Saspraudiet vienu bimetāla sloksnes galu skrūvspīlē un uzkarsējiet to virs gāzes. Plāksne izlocīsies.
7. slaids
Zinātnieki sāka domāt par to, kas ir siltums ļoti sen. Pat senie grieķu filozofi domāja par šo jautājumu. Bet viņi nespēja izteikt neko citu kā vispārīgākos pieņēmumus. Arī viduslaikos gandrīz nekādas inteliģentas idejas netika izteiktas. Siltuma parādību izpēte sāka attīstīties tikai 18. gadsimta vidū. Šīs doktrīnas attīstības stimuls bija termometra izgudrojums. Daudzi zinātnieki strādāja pie termometra izgudrošanas. Pirmais no tiem bija Galileo Galilejs. 16. gadsimta beigās. Galileo sāka interesēties par termiskām parādībām. Lai izmērītu ķermeņa siltumu, Galileo nolēma izmantot gaisa īpašību izplesties sildot. Viņš paņēma plānu stikla cauruli, kuras viens gals beidzās ar lodi, un nolaida otru atvērto galu ūdens traukā. Tajā pašā laikā viņš sasniedza tādu stāvokli, ka ūdens daļēji piepildīja cauruli. Tagad, kad gaiss bumbiņā uzkarsa vai atdzisa, ūdens līmenis caurulē kritās vai cēlās, un pēc ūdens līmeņa varēja spriest par ķermeņa “uzkaršanu”. Galileo ierīce bija ļoti nepilnīga. Pirmkārt, tas nebija graduēts, uz caurules nebija iedalījumu. Otrkārt, ūdens līmenis caurulē bija atkarīgs ne tikai no gaisa temperatūras stikla lodītē, bet arī no atmosfēras spiediena. Termometra izgudrojums
8. slaids
termometra uzlabošana Pēc Galileo daudzi zinātnieki bija iesaistīti tādu instrumentu izgudrošanā, ar kuriem būtu iespējams noteikt ķermeņu termisko stāvokli. Pakāpeniski ierīces dizains tika uzlabots. 17. gadsimta vidū. Florences Pieredzes akadēmija piedāvāja attēlā redzamo ierīci. Ierīce bija stikla caurule, kas apakšā beidzās ar bumbu. Caurules augšējais gals tika noslēgts. Bumbiņa un caurules daļa tika piepildīta ar spirtu, un gar cauruli tika novietotas lodītes, veidojot skalu temperatūras nolasīšanai. Šīs ierīces rādījumi vairs nebija atkarīgi no atmosfēras spiediena vērtības. Bija arī citi termometri. Jo īpaši viens no pirmajiem dizaineriem bija itāļu ārsts Santorio, kurš izmantoja savu ierīci temperatūras mērīšanai pacientiem. Iespējams, šī bija pirmā praktiskā termometra izmantošana. Neskatoties uz panākumiem termometru projektēšanā, šie instrumenti joprojām bija ļoti nepilnīgi: nebija izveidota vienota temperatūras skala; dažādiem termometriem tas tika iestatīts patvaļīgi; dažādi termometri vienādos apstākļos rādīja dažādas temperatūras.
9. slaids
Fārenheita termometrs Viņa pēdējā skalā galvenie temperatūras punkti bija šādi: ūdens, ledus un galda sāls maisījuma temperatūra - nulle grādi, ledus un ūdens maisījuma temperatūra - 32 grādi. Cilvēka ķermeņa temperatūra pēc Fārenheita skalas bija 96 grādi. Fārenheits uzskatīja šo temperatūru par trešo galveno punktu. Pēc viņa skalas ūdens viršanas temperatūra izrādījās 180 grādi. Fārenheita ražotie termometri ieguva slavu un sāka lietot. Fārenheita skala dažās valstīs ir izmantota līdz mūsu laikam. Pirmo reizi praktiskiem nolūkiem piemērotus termometrus sāka ražot stikla pūtēja meistars no Holandes Fārenheita 18. gadsimta sākumā. Šajā laikā zinātnieki jau zināja, ka daži fizikāli procesi vienmēr notiek ar tādu pašu sildīšanas pakāpi. Fārenheita termometrs izskatījās tāpat kā moderns vienkāršs termometrs. Fārenheits vispirms izmantoja alkoholu kā izplešanās ķermeni, bet pēc tam 1714. gadā dzīvsudrabu. Viņš izmantoja dažādus svarus...
10. slaids
Reaumur un Celsius Pēc Fārenheita tika ierosinātas daudzas citas termometra skalas un dizaini. No visiem šiem svariem divi ir saglabājušies līdz mūsdienām. Pirmā skala: 0 grādi – ūdens un ledus maisījuma temperatūra un 80 grādi – ūdens viršanas temperatūra, ko 1730. gadā ierosināja franču zinātnieks Reamurs, un tā nes viņa vārdu. Otrā skala nav gluži pareizi nosaukta zviedru astronoma Celsija vārdā. Pēc Celsija 1742. gadā tika piedāvāta temperatūras skala pēc Celsija, kurā ūdens viršanas temperatūra tika uzskatīta par 0 grādiem, bet ledus kušanas temperatūra ir 100 grādi. Mūsdienu grādu skala, ko sauc par Celsija skalu, tika ierosināta nedaudz vēlāk. Kā zināms, tas tika izmantots un tiek izmantots arī šobrīd. Jau pēc Celsija zināja, ka ūdens viršanas temperatūra un ledus kušanas temperatūra ir atkarīga no gaisa spiediena. Pēc termiskās mērīšanas ierīces izgudrošanas fiziķi varēja sākt pētīt siltuma parādības.
11. slaids
Interesanti, ka... ...patiesībā zviedru astronoms un fiziķis Celsijs ierosināja skalu, kurā ūdens viršanas punkts tika apzīmēts ar skaitli 0, bet ledus kušanas punkts - ar skaitli 100. Nedaudz vēlāk, Celsija skalai mūsdienīgu izskatu piešķīris viņa tautietis Strūmers. ...Fārenheitam radās ideja pašam izgatavot termometru, kad viņš izlasīja par franču fiziķa Amontona atklājumu, “ka ūdens vārās ar noteiktu siltuma pakāpi”. ...līdz 18. gadsimta beigām temperatūras skalu skaits sasniedza divus desmitus. ...savulaik fizikas laboratorijās izmantoja tā saukto svēršanas termometru. Tas sastāvēja no dobas platīna bumbiņas, kas pildīta ar dzīvsudrabu un kurā bija kapilāra caurums. Temperatūras izmaiņas tika vērtētas pēc dzīvsudraba daudzuma, kas izplūst no cauruma. ...pazeminoties zemeslodes temperatūrai tikai par vienu grādu, izdalītos enerģija, kas būtu aptuveni miljards reižu lielāka nekā tā, ko ik gadu saražo visas pasaules spēkstacijas.
1 slaids
2 slaids
Temperatūra ir fizikāls lielums, kas raksturo makroskopiskas sistēmas daļiņu vidējo kinētisko enerģiju termodinamiskā līdzsvara stāvoklī. Līdzsvara stāvoklī temperatūrai ir vienāda vērtība visām makroskopiskajām sistēmas daļām.
3 slaids
Ņemsim trīs dziļās krūzes, no kurām vienā būs ļoti auksts ūdens, otrā – karsts, bet trešajā – ūdens no kafetē, kas ilgi stāvējis istabā. Turēsim vienu roku kādu laiku karstā ūdenī, bet otru aukstā ūdenī. Pēc tam ielieciet abas rokas ūdens šķīvī no karafes. Sajutīsim, ka tas pats ūdens vienai rokai būs siltāks nekā otrai. Šī pieredze liecina, ka karstuma sajūta var būt maldinoša, un ķermeņa temperatūru nevar droši noteikt, izmantojot sajūtas. Šeit mums palīgā nāk īpaša ierīce – termometrs. Mainoties ķermeņa temperatūrai, mainās dažas tā īpašības, piemēram, apjoms. Tas ir tas, ko termometrs darbojas. Veiksim eksperimentu
4 slaids
19. gadsimta beigās tika konstatēts, ka temperatūra raksturo makroskopiskās sistēmas termiskā līdzsvara stāvokli un tās daļiņu termiskās kustības intensitāti. Tajā pašā laikā tika pierādīts, ka: saskaroties ķermeņiem ar dažādu temperatūru, enerģija vienmēr pāriet no ķermeņa ar augstāku temperatūru uz ķermeni ar zemāku temperatūru; Visiem ķermeņiem, kas atrodas termiskā līdzsvarā, ir vienāda temperatūra.
5 slaids
6 slaids
Galileo termoskops Termodinamikas vēsture aizsākās, kad Galileo Galilejs 1592. gadā radīja pirmo instrumentu temperatūras izmaiņu novērošanai, nosaucot to par termoskopu. Vēlāk Florences zinātnieki uzlaboja Galileo termoskopu, pievienojot krelles skalu un izsūknējot gaisu no balona.
7 slaids
Termoskops Termoskops bija neliela stikla lodīte ar lodētu stikla cauruli. Bumba tika uzkarsēta un caurules gals tika iemērkts ūdenī. Kad bumba atdzisa, spiediens tajā samazinājās, un ūdens caurulē atmosfēras spiediena ietekmē pacēlās līdz noteiktam augstumam. Laikam silstot, ūdens līmenis caurulēs kritās. Ierīces trūkums bija tāds, ka to varēja izmantot tikai, lai spriestu par ķermeņa relatīvo sildīšanas vai dzesēšanas pakāpi, jo tai vēl nebija skalas.
8 slaids
Termoskopa eksperiments Īpaši jāatzīmē Galileo eksperiments ar termoskopu, kas arī datēts ar Padujas periodu ap 1597. gadu. Eksperiments ir svarīgs nevis tāpēc, ka tas izraisīja turpmākas diskusijas par termometra izgudrošanas prioritāti, bet gan tāpēc, ka jauns antiaristotelisks domāšanas veids, kas radās gan pieredzes koncepcijā, gan īstenošanā. Pieredze ir šāda. Izmantojiet rokas, lai sasildītu olas izmēra kolbu; kolbai ir garš un plāns kakls, piemēram, kviešu kāts, nolaists ūdens bļodā. Ja noņemat rokas no kolbas, ūdens no bļodas sāks celties kaklā, kad trauks atdziest. Bijušais Galileja skolnieks Benedeto Kastelli 1638. gadā rakstīja: ”Šo efektu izmantoja iepriekš minētais sinjors Galilejs, lai izveidotu instrumentu karstuma un aukstuma pakāpes noteikšanai. Pirms Galileo viņiem nebūtu ienākusi prātā iespēja izmērīt karstuma un aukstuma pakāpi, jo saskaņā ar viņu mācību aukstums un siltums ir dažādas īpašības, kas sajauktas vielā. Galilejs mācīja un vēlāk (1623. gadā) tieši rakstīja “Saggiatore” (“Pārbaudītājs”), ka aukstums nav pozitīva īpašība, bet tikai aukstuma neesamība mīt nevis matērijā, bet jutīgajā ķermenī.
9. slaids
Pirmais šķidruma termometrs 17. gadsimtā Florences zinātnieks Toričelli gaisa termoskopu pārveidoja par spirta termoskopu. Ierīce tika apgriezta otrādi, trauks ar ūdeni tika izņemts, un mēģenē tika ielej spirtu. Ierīces darbība balstījās uz spirta izplešanos karsējot – tagad rādījumi nebija atkarīgi no atmosfēras spiediena. Šis bija viens no pirmajiem šķidruma termometriem. Tajā laikā instrumentu rādījumi vēl neatbilda viens otram, jo, kalibrējot svarus, netika ņemta vērā konkrēta sistēma.
10 slaids
Florences termometri Termoskopa dizainu Toričelli un Eksperimentu akadēmijas locekļi tik ļoti uzlaboja, un tas izrādījās tik ērts dažādiem lietojumiem, ka 17. gadsimtā “Florences termometri” kļuva slaveni. Anglijā tos ieviesa Boils un izplatījās Francijā, pateicoties astronomam Bouillot (1605...1694), kurš šādu termometru saņēma dāvanā no poļu diplomāta.
11 slaids
Amontona termometrs 1702. gadā Gijoms Amontons (1663...1703) uzlaboja Galileo gaisa termometru, uzbūvējot termometru, kas būtībā bija identisks mūsdienu gāzes termometram. Amontona termometrs bija U veida stikla caurule, kuras īsākā kāja beidzās rezervuārā, kurā bija gaiss; dzīvsudrabs tika iebērts garajā elkonī tādā daudzumā, kāds nepieciešams, lai tvertnē uzturētu nemainīgu gaisa daudzumu. Temperatūra tika noteikta pēc dzīvsudraba kolonnas augstuma. Interesanti, ka ar šo instrumentu, kas tika uztverts ļoti noraidoši, Amontons nonāca pie absolūtās nulles jēdziena, kas, pēc viņa datiem, atbilda –239,5 ° C. Lamberts atkārtoja Amontona eksperimentus ar lielāku precizitāti un arī nonāca pie absolūtās nulles jēdziens, ko viņš izsaka šādi: “Siltuma pakāpi, kas vienāda ar nulli, faktiski var saukt par absolūtu aukstumu. Tas nozīmē, ka absolūtā aukstumā gaisa tilpums ir vienāds ar nulli vai gandrīz vienāds ar to. Var teikt, ka absolūtā aukstumā gaiss kļūst tik blīvs, ka tā daļiņas ir absolūtā saskarē viena ar otru, tā ka gaiss kļūst necaurlaidīgs.
12 slaids
Skalas galējie punkti 1694. gadā Karlo Renaldini ierosināja ledus kušanas temperatūru un ūdens viršanas temperatūru uzskatīt par diviem galējiem punktiem.
13. slaids
Fārenheita termometrs Izšķirošus uzlabojumus termometra konstrukcijā veica vācietis Gabriels Daniels Fārenheits (1686...1736), kurš izmantoja Olafa Rēmera ideju. Fārenheits ražoja dzīvsudraba un spirta termometrus tādā formā, kādu izmanto joprojām. Viņa termometru panākumi jāmeklē jaunajā metodē, ko viņš ieviesa dzīvsudraba attīrīšanai; turklāt pirms aizzīmogošanas viņš mēģenē uzvārīja šķidrumu.
14. slaids
Fārenheita skala 1714. gadā D. G. Fārenheits izgatavoja dzīvsudraba termometru. Skalā viņš noteica trīs fiksētus punktus: apakšējo, 32 ° F - fizioloģiskā šķīduma sasalšanas temperatūru, 96 ° - cilvēka ķermeņa temperatūru, augšējo 212 ° F - ūdens viršanas temperatūru. Fārenheita termometrs tika izmantots angliski runājošās valstīs līdz 20. gadsimta 70. gadiem, un joprojām tiek izmantots ASV.
15 slaids
Reaumur skala 1730. gadā viņš ierosināja izmantot spirtu termometros un ieviesa skalu, kas tika konstruēta nevis patvaļīgi, piemēram, Fārenheita skala, bet gan saskaņā ar spirta termisko izplešanos. Viņš eksperimentēja ar spirta termometru un nonāca pie secinājuma, ka skalu var uzbūvēt atbilstoši spirta termiskajai izplešanai. Konstatējis, ka viņa izmantotais spirts, sajaukts ar ūdeni proporcijā 5:1, temperatūrai mainoties no sasalšanas punkta līdz ūdens viršanas temperatūrai izplešas proporcijā 1000:1080, zinātnieks ierosināja izmantot skalu no 0. līdz 80 grādiem. Pieņemot ledus kušanas temperatūru kā 0°, un ūdens viršanas temperatūru normālā atmosfēras spiedienā kā 80°. Renē Antuāns Feršaults de Reamurs (1683...1757) neapstiprināja dzīvsudraba izmantošanu termometros mazā dzīvsudraba izplešanās koeficienta dēļ.
16 slaids
Celsija skala 1742. gadā zviedru zinātnieks Andress Celsijs ierosināja dzīvsudraba termometra skalu, kurā intervāls starp galējiem punktiem tika sadalīts 100 grādos. Tajā pašā laikā vispirms ūdens viršanas temperatūra tika apzīmēta kā 0 °, bet ledus kušanas temperatūra - 100 °. Tomēr šajā formā skala izrādījās ne pārāk ērta, un vēlāk astronoms M. Strēmers un botāniķis K. Linnejs nolēma apmainīt galējos punktus.
17. slaids
Lomonosova skala M.V. Lomonosovs ierosināja šķidruma termometru ar skalu ar 150 iedaļām no ledus kušanas punkta līdz ūdens viršanas temperatūrai.
18 slaids
Kelvina skala 19. gadsimta sākumā angļu zinātnieks Lords Kelvins ierosināja absolūtu termodinamisko skalu. Tajā pašā laikā Kelvins pamatoja absolūtās nulles jēdzienu, apzīmējot temperatūru, kurā molekulu termiskā kustība beidzas. Celsija temperatūrā tas ir -273,15 °C.
19. slaids
20 slaids
Ja 18. gadsimtā bija īsts atklājumu “bums” temperatūras mērīšanas sistēmu jomā, tad pagājušajā gadsimtā sākās jauns atklājumu laikmets temperatūras mērīšanas metožu jomā. Mūsdienās rūpniecībā, sadzīvē un zinātniskajos pētījumos tiek izmantotas daudzas ierīces - izplešanās termometri un manometriskie termometri, termoelektriskie un pretestības termometri, kā arī pirometriskie termometri, kas ļauj mērīt temperatūru bezkontakta veidā.
21 slaidi
Galileo termometrs Suvenīru rotaļlieta ir ļoti netieša saistība ar pašu Galileo Galilei. Šīs izklaidējošās un skaistās lietas pareizais nosaukums ir “Galileo termometrs”. Šis termometrs ir nosaukts tā, acīmredzot, par godu Galileo Galilei, kurš pirmais izgudroja termoskopu 1592. gadā - visu termometru priekštecim. Galileo termometrs ir ar ūdeni pildīts stikla cilindrs, kurā peld stikla sfēriski trauki, kas pildīti ar krāsainu šķidrumu (ūdens + spirts + krāsa). Katram šādam sfēriskam pludiņam apakšā ir piestiprināta zelta vai sudraba birka ar uzspiestu temperatūras vērtību. Atkarībā no termometra izmēra pludiņu skaits iekšpusē svārstās no 4 līdz 11. Temperatūras diapazons, ko mēra ar termometru, ir ap istabas temperatūru: 16-28 grādi. Temperatūru nosaka zemākais no peldošajiem pludiņiem. Pludiņi tiek pildīti ar šķidrumu dažādos veidos tā, ka to vidējais blīvums ir atšķirīgs: mazākais blīvums ir augšpusē, lielākais apakšā, bet visiem tas ir tuvu ūdens blīvumam, atšķiras no tas tikai nedaudz. Pazeminoties gaisa temperatūrai telpā, attiecīgi pazeminās ūdens temperatūra traukā, ūdens saraujas, un tā blīvums kļūst lielāks. Mēs zinām, ka tajā peld ķermeņi, kuru blīvums ir mazāks par apkārtējā šķidruma blīvumu. Tā tas ir šeit: pludiņš, kura blīvums tagad ir kļuvis vienāds ar apkārtējā ūdens blīvumu, sāks peldēt, parādot temperatūras pazemināšanos. Jo vairāk peldošu burbuļu, jo zemāka temperatūra, jo mazāk burbuļu peld, jo augstāk (burbuļi nogrima, jo ūdens traukā karsēšanas dēļ paplašinājās un kļuva mazāk blīvs - viss ir viegli un saprotami!) Šis termometrs, protams, ir nav ļoti precīzs, bet novērtēt temperatūru ar kļūdu 0,4 - 4 grādi ļauj (atkarībā no termometra konstrukcijas, t.i. no pludiņu skaita tajā). Bet pats galvenais, viņš ir ļoti skaists!
“Mums tas ir jāpieņem kā viens no vispārīgākajiem siltuma likumiem
"visi ķermeņi" brīvi sazinās savā starpā un nav pakļauti
nevienlīdzīga ārējā ietekme, iegūst vienādu temperatūru,
ko rāda termometrs."
Džozefs Bleks
Intuitīva temperatūras izpratne
attīstās no pirmajām mūsu dzīves dienām. Tomēr
zinātnes izaicinājumi prasa arvien vairāk
precīzas interpretācijas tam, ko mēs uztveram caur maņām.
Tādējādi svarīgs posms termiskās doktrīnas attīstībā
parādības bija identificēt atšķirības starp jēdzieniem
"siltums" un "temperatūra". Pirmais, kas skaidri
formulēja ideju par nepieciešamību tos atšķirt,
bija Melns. Interesanta un izzinoša radīšanas vēsture
un temperatūras mērīšanas instrumentu izmantošana –
termometri.
Mūsdienās šķidruma un gāzes termometri, pusvadītāju un
optiskais. Un zinātnē tagad ieviestā temperatūras dažādība ir lieliska:
atšķirt elektronisko un jonu temperatūru, spilgtumu un krāsu,
troksnis un antena utt.
Termometra izveides hronoloģija
1597. gadā Galileo Galilejs nāca klajā ar pirmomainīt novērošanas ierīci
temperatūra (termoskops)
1657. gadā Galileja termoskops bija
uzlaboja Florence
zinātnieki.
Termometra nemainīgie punkti bija
uzstādīta 18. gadsimtā.
1714. gadā holandiešu zinātnieks D. Fārenheits
izgatavoja dzīvsudraba termometru.
1730. gadā franču fiziķis R. Reamurs
ieteica alkohola termometru.
1848. gadā angļu fiziķis Viljams Tomsons
(lords Kelvins) pierādīja iespēju
izveidojot absolūtu temperatūras skalu.
Viljams Tomsons Temperatūra
Tas ir termodinamisks lielums, kas nosaka ķermeņa uzsilšanas pakāpi. ķermeņi,
tie, kuriem ir augstāka temperatūra, ir karstāki. Saskaņā ar
Saskaņā ar otro termodinamikas likumu ir iespējama spontāna siltuma pārnese
tikai no ķermeņiem ar augstāku uz ķermeņiem ar zemāku temperatūru. Spējīgs
termiskais līdzsvars, temperatūra tiek patvaļīgi izlīdzināta visās daļās
sarežģīta sistēma.
Ķermeņa temperatūras izmaiņu rādītājs var būt jebkuras izmaiņas
no tā atkarīgas īpašības, piemēram, tilpums, elektriskā pretestība utt.
Visbiežāk izmantotā temperatūras mērīšanas metode ir tilpuma maiņa. Par šo
Tika izveidota termometra iekārta. Pirmo termometru izgudroja Galileo
ap 1600. Kā termometriska viela, t.i., ķermenis,
karsējot izplešas, tas izmantoja ūdeni. Lai noteiktu
ķermeņa temperatūras termometrs nonāk saskarē ar ķermeni; Autors
Kad tiek sasniegts termiskais līdzsvars, termometrs parāda ķermeņa temperatūru.
Lai mainītu temperatūru, varat izmantot bimetālu
plāksne. Šāda plāksne sastāv no diviem metāliem, piemēram, no sloksnes
dzelzs un tai piekniedēta cinka sloksne. Dzelzs un cinks izplešas
nav tas pats. Tātad, 1 m dzelzs stieples, uzkarsējot līdz 100 grādiem
pagarinās par 1 mm, bet 1 m cinka stieples - par 3 mm. Tāpēc, ja karsējat
bimetāla sloksne, tā sāks locīties pret dzelzi. Dažādi ķermeņi karsējot izplešas atšķirīgi, tāpēc
Termometra skala ir atkarīga no termometriskās vielas. Priekš
Praktiskiem nolūkiem termometrus klasificē pēc kušanas punktiem
vai vārot, vai jebkuru citu, kamēr process
notika nemainīgā temperatūrā. Lieliskākais
Celsija skala (vai Celsija skala,
nosaukts zviedru fiziķa vārdā, kurš to ierosināja). Šajā mērogā
ledus kūst 0 grādos un ūdens vārās 100 grādos, un
attālums starp tiem ir sadalīts simts daļās, no kurām katra
tiek uzskatīts par grādu. Anglijā un ASV mērogu dažreiz izmanto
Fārenheita temperatūra, kurā ledus kušanas temperatūra ir 32
grādi, un ūdens viršanas temperatūra ir 212 grādi; Francijā - mērogs
Reaumur: attiecīgi 0 grādi un 80.
Tagad daži praktiski padomi.
Ņem apmēram 5 mm biezas dzelzs un cinka sloksnes
15-20 cm un 1 cm platumā Savienojiet tos ik pēc 1,5-2 cm
ar kniedēm. Saspiediet vienu bimetāla galu
plāksni un karsē to virs gāzes. Plāksne izlocīsies.
Termometra izgudrojums
Zinātnieki sāka domāt par to, kas ir siltums ļoti sen.Pat senie grieķu filozofi domāja par šo jautājumu. Bet
Viņi nespēja izteikt neko citu kā vispārīgākos pieņēmumus.
Arī viduslaikos gandrīz nav saprātīgi
idejas. Termisko parādību doktrīna sāk attīstīties tikai
18. gadsimta vidus Šīs doktrīnas attīstības stimuls bija
termometra izgudrojums.
Daudzi zinātnieki strādāja pie termometra izgudrošanas. Pirmais no
tie bija Galileo Galilejs. 16. gadsimta beigās. Galileo sāka interesēties
termiskās parādības. Lai izmērītu Galileo ķermeņa apsildi
nolēma izmantot gaisa īpašību paplašināties, kad
apkure. Viņš paņēma plānu stikla cauruli, kuras vienu galu
beidzās ar bumbu, un nolaida otru atvērto galu traukā ar
ūdens. Tajā pašā laikā viņš sasniedza tādu pozīciju, ka ūdens
daļēji piepildīja cauruli. Tagad, kad gaiss balonā uzkarsa
vai atdzesēts, ūdens līmenis caurulē kritās vai paaugstinājās, un
pēc ūdens līmeņa varētu spriest par ķermeņa “siltumu”.
Galileo ierīce bija ļoti nepilnīga. Pirmkārt, viņš nebija
beidzis, uz caurules nebija iedalījumu. Otrkārt,
ūdens līmenis caurulē bija atkarīgs ne tikai no gaisa temperatūras iekšā
stikla lodīte, bet arī no atmosfēras spiediena.
Termometra uzlabošana
Pēc Galileo daudzi zinātnieki bija iesaistīti instrumentu izgudrošanā, arar kuru palīdzību būtu iespējams noteikt ķermeņu termisko stāvokli.
Pakāpeniski ierīces dizains tika uzlabots. 17. gadsimta vidū.
Florences Pieredzes akadēmija piedāvāja ierīci, kas parādīta
zīmējums. Ierīce bija stikla caurules gals
zemāk ar bumbu. Caurules augšējais gals tika noslēgts. Lodes un caurules daļa
piepildīta ar spirtu, un gar cauruli tika novietotas krelles, veidojot skalu
temperatūras nolasīšanai. Šīs ierīces rādījumi vairs nebija atkarīgi no
atmosfēras spiediena vērtības.
Bija arī citi termometri. Jo īpaši viens no pirmajiem dizaineriem
bija itāļu ārsts Santorio, kurš izmantoja savu ierīci
temperatūras mērīšana pacientiem. Iespējams, šī bija pirmā praktiskā termometra izmantošana.
Neskatoties uz termometru dizaina sasniegumiem, šie instrumenti bija
joprojām ir ļoti nepilnīgi: vispārējā temperatūra nav noteikta
svari; dažādiem termometriem tas tika iestatīts patvaļīgi; savādāk
termometri rādīja dažādas vērtības tādos pašos apstākļos
temperatūra.
Fārenheita termometrs
Pirmo reizi praktiskiem nolūkiem piemēroti termometrisāka ražot stikla pūtēja meistars no Holandes
Fārenheita līmenis 18. gadsimta sākumā. Līdz tam laikam zinātnieki jau bija
zināja, ka notiek daži fiziski procesi
vienmēr ar tādu pašu sildīšanas pakāpi.
Fārenheita termometrs izskatījās tāpat kā mūsdienu
vienkāršs termometrs. Kā paplašinās ķermenis
Fārenheits vispirms lietoja alkoholu, bet pēc tam, 1714. gadā, dzīvsudrabu.
Viņš izmantoja dažādus svarus...
Viņa pēdējā skalā galvenie temperatūras punkti bija šādi:
1. ūdens, ledus un galda sāls maisījuma temperatūra ir nulle grādu
2. ledus un ūdens maisījuma temperatūra ir 32 grādi. Cilvēka temperatūra
ķermenis pēc Fārenheita skalas izrādījās vienāds ar 96 grādiem.
Fārenheits uzskatīja šo temperatūru par trešo galveno punktu. Temperatūra
Pēc viņa skalas ūdens viršanas temperatūra izrādījās 180 grādi.
Fārenheita izgatavotie termometri ieguva slavu un ienāca
izmantot. Fārenheita skala dažās valstīs tika izmantota līdz
līdz šim brīdim
Reaumurs un Celsijs
Kopš Fārenheita ir ierosinātas daudzas citas skalasun termometru dizaini. No visiem šiem mērogiem līdz mūsējiem
Ir pagājušas divas stundas. Pirmā skala: 0 grādi – temperatūra
ūdens un ledus maisījums un 80 grādi – ūdens viršanas temperatūra
1730. gadā ierosināja franču zinātnieks Reamurs
un nes viņa vārdu. Otrie svari nav nēsāti gluži pareizi
zviedru astronoma Celsija vārds. Celsija 1742. gadā
ierosināja grādu temperatūras skalu, kurā 0
grādi tika ņemta ūdens viršanas temperatūra, un 100
grādi – ledus kušanas temperatūra. Mūsdienīgs
Celsija skala, ko sauca par Celsija skalu, bija
ierosināja nedaudz vēlāk. Kā jūs zināt, viņa ienāca
lietots un šobrīd tiek izmantots.
Celsija jau zināja, ka ūdens viršanas temperatūra un
Ledus kušanas temperatūra ir atkarīga no gaisa spiediena.
Pēc fizikas termisko mērījumu ierīces izgudrošanas
varēja sākt pētīt termiskās parādības.
Interesanti, ka...
...patiesībā zviedru astronoms un fiziķis Celsijs ierosināja mērogukurā ūdens viršanas temperatūra tika apzīmēta ar skaitli 0 un punktu
kūstošs ledus - skaitlis 100. Nedaudz vēlāk tika dota Celsija skala
modernais izskats ir viņa tautietis Stromers.
... Fārenheitam radās doma izgatavot termometru pašam, kad viņš lasīja
par franču fiziķa Amontona atklājumu, “ka ūdens vārās plkst
fiksēta siltuma pakāpe."
...līdz 18. gadsimta beigām temperatūras skalu skaits sasniedza divus desmitus.
...savulaik fizikas laboratorijās izmantoja t.s
svēršanas termometrs. Tas sastāvēja no dobas platīna bumbiņas,
piepildīts ar dzīvsudrabu, kurā bija kapilāra caurums. Par
temperatūras izmaiņas tika vērtētas pēc dzīvsudraba daudzuma, kas izplūst no
caurumiem.
…kad zemeslodes temperatūra pazeminās tikai par vienu grādu
tiktu atbrīvota enerģija, aptuveni miljards reižu lielāka nekā
gadā, ko saražo visas pasaules elektrostacijas.
Secinājums
gadā tika izveidots pirmais termometrs16. gadsimts Galilejs
Visplašāk izplatīts
saņēma temperatūras skalas
Fārenheita un Celsija Izmantotie avoti:
B.I. Spasskis “Fizika tās attīstībā”, M. “Prosveščenija”, 1979
“Fizika jauniešiem”, ko sastādījis M.N. Aleksejeva, M. "Apgaismība", 1980
A.A. Leonovičs "Fiziskais kaleidoskops", M. "Bureau Quantum", 1994
“Jaunā fiziķa enciklopēdiskā vārdnīca”, M. “Pedagoģija”, 1984.g.
2. slaids
Temperatūras skalu ir ļoti daudz. Temperatūras mērīšanas ierīce tika izveidota jau sen un to sauca par termometru.
3. slaids
Intuitīvs priekšstats par temperatūru veidojas no mūsu dzīves pirmajām dienām. Tomēr izaicinājumi, ar kuriem saskaras zinātne, prasa arvien precīzāku interpretāciju tam, ko mēs uztveram ar maņām. Tādējādi svarīgs termisko parādību doktrīnas attīstības posms bija atšķirību noteikšana starp jēdzieniem “siltums” un “temperatūra”. Pirmā persona, kas skaidri formulēja ideju par nepieciešamību tos atšķirt, bija Melns. Interesanta un izzinoša ir temperatūras mērīšanas instrumentu – termometru – tapšanas un izmantošanas vēsture. "Mums ir jāpieņem kā viens no vispārīgākajiem siltuma likumiem, ka "visi ķermeņi", kas brīvi sazinās savā starpā un nav pakļauti nevienlīdzīgai ārējai ietekmei, iegūst tādu pašu temperatūru, kā rāda termometrs." Džozefs Bleks Mūsdienās ir zināmi šķidruma un gāzes termometri, pusvadītāju un optiskie termometri. Un tagad zinātnē ieviesto temperatūru dažādība ir liela: tās izšķir elektronu un jonu temperatūru, spilgtumu un krāsu, troksni un antenu utt.
4. slaids
Termometra izveides hronoloģija
1597. gadā Galileo Galilejs izgudroja pirmo instrumentu temperatūras izmaiņu novērošanai (termoskopu) 1657. gadā Florences zinātnieki uzlaboja Galileo termoskopu. Pastāvīgi termometra punkti tika izveidoti 18. gadsimtā. 1714. gadā holandiešu zinātnieks D. Fārenheits izgatavoja dzīvsudraba termometru. 1730. gadā franču fiziķis R. Reamurs ierosināja spirta termometru. 1848. gadā angļu fiziķis Viljams Tomsons (lords Kelvins) pierādīja iespēju izveidot absolūtu temperatūras skalu. Viljams Tomsons
5. slaids
Tas ir termodinamisks lielums, kas nosaka ķermeņa uzsilšanas pakāpi. Ķermeņi, kuriem ir augstāka temperatūra, ir karstāki. Saskaņā ar otro termodinamikas likumu spontāna siltuma pārnese ir iespējama tikai no ķermeņiem ar augstāku temperatūru uz ķermeņiem ar zemāku temperatūru. Termiskā līdzsvara stāvoklī temperatūra tiek izlīdzināta visās patvaļīgi sarežģītas sistēmas daļās. Ķermeņa temperatūras izmaiņu mērs var būt jebkuras no tā atkarīgas īpašības izmaiņas, piemēram, tilpums, elektriskā pretestība utt. Visbiežāk temperatūras mērīšanai izmanto tilpuma izmaiņas. Termometru ierīce ir balstīta uz to. Pirmo termometru Galileo izgudroja ap 1600. gadu. Ūdens tika izmantots kā termometriska viela, tas ir, ķermenis, kas karsējot izplešas. Lai noteiktu ķermeņa temperatūru, termometrs tiek nogādāts saskarē ar ķermeni; Kad ir sasniegts termiskais līdzsvars, termometrs parāda ķermeņa temperatūru. Lai mainītu temperatūru, varat izmantot bimetāla sloksni. Šāda plāksne sastāv no diviem metāliem, piemēram, dzelzs sloksnes un tai piekniedētas cinka sloksnes. Dzelzs un cinks izplešas atšķirīgi. Tātad 1 m dzelzs stieples, sildot par 100 grādiem, pagarinās par 1 mm, bet 1 m cinka stieples - par 3 mm. Tāpēc, ja karsējat bimetāla sloksni, tā sāks saliekties pret dzelzi. Temperatūra
6. slaids
Dažādi ķermeņi karsējot izplešas atšķirīgi, tāpēc termometra skala ir atkarīga no termometriskās vielas. Praktiskiem nolūkiem termometrus klasificē pēc kušanas vai viršanas temperatūras vai kāda cita punkta, ja vien process notiek nemainīgā temperatūrā. Visizplatītākā ir Celsija skala (vai Celsija skala, kas nosaukta pēc zviedru fiziķa, kurš to ierosināja). Šajā skalā ledus kūst 0 grādos un ūdens vārās 100 grādos, un attālums starp tiem ir sadalīts simts daļās, no kurām katra tiek uzskatīta par grādu. Anglijā un ASV dažkārt izmanto Fārenheita skalu, kurā ledus kušanas temperatūra ir 32 grādi, bet ūdens viršanas temperatūra ir 212 grādi; Francijā, izmantojot Reaumur skalu: attiecīgi 0 grādi un 80. Tagad daži praktiski padomi. Paņemiet apmēram 5 mm biezas, 15-20 cm garas un 1 cm platas dzelzs un cinka sloksnes. Savienojiet tās ar kniedēm ik pēc 1,5-2 cm. Saspraudiet vienu bimetāla sloksnes galu skrūvspīlē un uzkarsējiet to virs gāzes. Plāksne izlocīsies.
7. slaids
Termometra izgudrojums
Zinātnieki sāka domāt par to, kas ir siltums ļoti sen. Pat senie grieķu filozofi domāja par šo jautājumu. Bet viņi nespēja izteikt neko citu kā vispārīgākos pieņēmumus. Arī viduslaikos gandrīz nekādas inteliģentas idejas netika izteiktas. Siltuma parādību izpēte sāka attīstīties tikai 18. gadsimta vidū. Šīs doktrīnas attīstības stimuls bija termometra izgudrojums. Daudzi zinātnieki strādāja pie termometra izgudrošanas. Pirmais no tiem bija Galileo Galilejs. 16. gadsimta beigās. Galileo sāka interesēties par termiskām parādībām. Lai izmērītu ķermeņa siltumu, Galileo nolēma izmantot gaisa īpašību izplesties sildot. Viņš paņēma plānu stikla cauruli, kuras viens gals beidzās ar lodi, un nolaida otru atvērto galu ūdens traukā. Tajā pašā laikā viņš sasniedza tādu stāvokli, ka ūdens daļēji piepildīja cauruli. Tagad, kad gaiss bumbiņā uzkarsa vai atdzisa, ūdens līmenis caurulē kritās vai cēlās, un pēc ūdens līmeņa varēja spriest par ķermeņa “uzkaršanu”. Galileo ierīce bija ļoti nepilnīga. Pirmkārt, tas nebija graduēts, uz caurules nebija iedalījumu. Otrkārt, ūdens līmenis caurulē bija atkarīgs ne tikai no gaisa temperatūras stikla lodītē, bet arī no atmosfēras spiediena.
8. slaids
Termometra uzlabošana
Pēc Galileo daudzi zinātnieki bija iesaistīti tādu instrumentu izgudrošanā, ar kuriem būtu iespējams noteikt ķermeņu termisko stāvokli. Pakāpeniski ierīces dizains tika uzlabots. 17. gadsimta vidū. Florences Pieredzes akadēmija piedāvāja attēlā redzamo ierīci. Ierīce bija stikla caurule, kas apakšā beidzās ar bumbu. Caurules augšējais gals tika noslēgts. Bumbiņa un caurules daļa tika piepildīta ar spirtu, un gar cauruli tika novietotas lodītes, veidojot skalu temperatūras nolasīšanai. Šīs ierīces rādījumi vairs nebija atkarīgi no atmosfēras spiediena vērtības. Bija arī citi termometri. Jo īpaši viens no pirmajiem dizaineriem bija itāļu ārsts Santorio, kurš izmantoja savu ierīci temperatūras mērīšanai pacientiem. Iespējams, šī bija pirmā praktiskā termometra izmantošana. Neskatoties uz panākumiem termometru projektēšanā, šie instrumenti joprojām bija ļoti nepilnīgi: nebija izveidota vienota temperatūras skala; dažādiem termometriem tas tika iestatīts patvaļīgi; dažādi termometri vienādos apstākļos rādīja dažādas temperatūras.
9. slaids
Fārenheita termometrs
Viņa pēdējā skalā galvenie temperatūras punkti bija šādi: ūdens, ledus un galda sāls maisījuma temperatūra - nulle grādi ledus un ūdens maisījuma temperatūrai - 32 grādi; Cilvēka ķermeņa temperatūra pēc Fārenheita skalas bija 96 grādi. Fārenheits uzskatīja šo temperatūru par trešo galveno punktu. Pēc viņa skalas ūdens viršanas temperatūra izrādījās 180 grādi. Fārenheita ražotie termometri ieguva slavu un sāka lietot. Fārenheita skala dažās valstīs ir izmantota līdz mūsu laikam. Pirmo reizi praktiskiem nolūkiem piemērotus termometrus sāka ražot stikla pūtēja meistars no Holandes Fārenheita 18. gadsimta sākumā. Šajā laikā zinātnieki jau zināja, ka daži fizikāli procesi vienmēr notiek ar tādu pašu sildīšanas pakāpi. Fārenheita termometrs izskatījās tāpat kā moderns vienkāršs termometrs. Fārenheits vispirms izmantoja alkoholu kā izplešanās ķermeni, bet pēc tam 1714. gadā dzīvsudrabu. Viņš izmantoja dažādus svarus...
10. slaids
Reaumurs un Celsijs
Pēc Fārenheita tika ierosinātas daudzas citas termometra skalas un dizainparaugi. No visiem šiem svariem divi ir saglabājušies līdz mūsdienām. Pirmā skala: 0 grādi – ūdens un ledus maisījuma temperatūra un 80 grādi – ūdens viršanas temperatūra, ko 1730. gadā ierosināja franču zinātnieks Reamurs, un tā nes viņa vārdu. Otrā skala nav gluži pareizi nosaukta zviedru astronoma Celsija vārdā. Pēc Celsija 1742. gadā tika piedāvāta temperatūras skala pēc Celsija, kurā ūdens viršanas temperatūra tika uzskatīta par 0 grādiem, bet ledus kušanas temperatūra ir 100 grādi. Mūsdienu grādu skala, ko sauc par Celsija skalu, tika ierosināta nedaudz vēlāk. Kā zināms, tas tika izmantots un tiek izmantots arī šobrīd. Jau pēc Celsija zināja, ka ūdens viršanas temperatūra un ledus kušanas temperatūra ir atkarīga no gaisa spiediena. Pēc termiskās mērīšanas ierīces izgudrošanas fiziķi varēja sākt pētīt siltuma parādības.
11. slaids
Interesanti, ka...
...patiesībā zviedru astronoms un fiziķis Celsijs ierosināja skalu, kurā ūdens viršanas temperatūra tika apzīmēta ar skaitli 0, bet ledus kušanas temperatūra - ar skaitli 100. Nedaudz vēlāk Celsija skalai tika piešķirta moderna skaties viņa tautietis Strūmers. ...Fārenheitam radās ideja pašam izgatavot termometru, kad viņš izlasīja par franču fiziķa Amontona atklājumu, “ka ūdens vārās ar noteiktu siltuma pakāpi”. ...līdz 18. gadsimta beigām temperatūras skalu skaits sasniedza divus desmitus. ...savulaik fizikas laboratorijās izmantoja tā saukto svēršanas termometru. Tas sastāvēja no dobas platīna bumbiņas, kas pildīta ar dzīvsudrabu un kurā bija kapilāra caurums. Temperatūras izmaiņas tika vērtētas pēc dzīvsudraba daudzuma, kas izplūst no cauruma. ...pazeminoties zemeslodes temperatūrai tikai par vienu grādu, izdalītos enerģija, kas būtu aptuveni miljards reižu lielāka nekā tā, ko ik gadu saražo visas pasaules spēkstacijas.
12. slaids
Secinājums
Pirmo termometru 16. gadsimtā izveidoja Galileo. Visplašāk izmantotās temperatūras skalas ir Fārenheita un Celsija skalas.
13. slaids
Izmantotie avoti: B.I. Spasskis “Fizika tās attīstībā”, M. “Apgaismība”, 1979 “Fizika jauniešiem”, sastādītājs M.N. Aleksejeva, M. “Apgaismība”, 1980 A.A. Leonovičs “Fiziskais kaleidoskops”, M. “Bureau Quantum”, 1994 “Jaunā fiziķa enciklopēdiskā vārdnīca”, M. “Pedagoģija”, 1984
Skatīt visus slaidus
1 no 13
Prezentācija par tēmu:
1. slaids
Slaida apraksts:
2. slaids
Slaida apraksts:
3. slaids
Slaida apraksts:
"Mums ir jāpieņem kā viens no vispārīgākajiem siltuma likumiem, ka "visi ķermeņi", kas brīvi sazinās savā starpā un nav pakļauti nevienlīdzīgai ārējai ietekmei, iegūst tādu pašu temperatūru, kā rāda termometrs." Džozefs Bleks Intuitīvā priekšstata par temperatūru ir veidojusies kopš mūsu dzīves pirmajām dienām. Tomēr izaicinājumi, ar kuriem saskaras zinātne, prasa arvien precīzāku interpretāciju tam, ko mēs uztveram ar maņām. Tādējādi svarīgs termisko parādību doktrīnas attīstības posms bija atšķirību noteikšana starp jēdzieniem “siltums” un “temperatūra”. Pirmā persona, kas skaidri formulēja ideju par nepieciešamību tos atšķirt, bija Melns. Interesanta un izzinoša ir temperatūras mērīšanas instrumentu – termometru – tapšanas un izmantošanas vēsture. Mūsdienās ir zināmi šķidruma un gāzes termometri, pusvadītāju un optiskie termometri. Un tagad zinātnē ieviesto temperatūru dažādība ir liela: tās izšķir elektronu un jonu temperatūru, spilgtumu un krāsu, troksni un antenu utt.
4. slaids
Slaida apraksts:
Termometra izveides hronoloģija 1597. gadā Galileo Galilejs izgudroja pirmo temperatūras izmaiņu novērošanas ierīci. holandiešu zinātnieks D. Fārenheits izgatavoja dzīvsudraba termometru 1730. gadā franču fiziķis R. Reamurs ierosināja spirta termometru. 1848. gadā angļu fiziķis Viljams Tomsons (lords Kelvins) pierādīja absolūtās temperatūras skalas izveidošanas iespēju. Viljams Tomsons
5. slaids
Slaida apraksts:
Temperatūra Tas ir termodinamisks lielums, kas nosaka ķermeņa uzsilšanas pakāpi. Ķermeņi, kuriem ir augstāka temperatūra, ir karstāki. Saskaņā ar otro termodinamikas likumu spontāna siltuma pārnese ir iespējama tikai no ķermeņiem ar augstāku temperatūru uz ķermeņiem ar zemāku temperatūru. Termiskā līdzsvara stāvoklī temperatūra tiek izlīdzināta visās patvaļīgi sarežģītas sistēmas daļās Ķermeņa temperatūras izmaiņu mēraukla var būt jebkuras no tās atkarīgas īpašības izmaiņas, piemēram, tilpums, elektriskā pretestība utt. Visbiežāk temperatūras mērīšanai izmanto tilpuma izmaiņas. Termometru ierīce ir balstīta uz to. Pirmo termometru Galileo izgudroja ap 1600. gadu. Ūdens tika izmantots kā termometriska viela, tas ir, ķermenis, kas karsējot izplešas. Lai noteiktu ķermeņa temperatūru, termometrs tiek nogādāts saskarē ar ķermeni; Kad ir sasniegts termiskais līdzsvars, termometrs parāda ķermeņa temperatūru. Varat izmantot bimetāla sloksni, lai mainītu temperatūru. Šāda plāksne sastāv no diviem metāliem, piemēram, dzelzs sloksnes un tai piekniedētas cinka sloksnes. Dzelzs un cinks izplešas atšķirīgi. Tātad 1 m dzelzs stieples, sildot par 100 grādiem, pagarinās par 1 mm, bet 1 m cinka stieples - par 3 mm. Tāpēc, ja karsējat bimetāla sloksni, tā sāks saliekties pret dzelzi.
6. slaids
Slaida apraksts:
Dažādi ķermeņi karsējot izplešas atšķirīgi, tāpēc termometra skala ir atkarīga no termometriskās vielas. Praktiskiem nolūkiem termometrus klasificē pēc kušanas vai viršanas temperatūras vai kāda cita punkta, ja vien process notiek nemainīgā temperatūrā. Visizplatītākā ir Celsija skala (vai Celsija skala, kas nosaukta pēc zviedru fiziķa, kurš to ierosināja). Šajā skalā ledus kūst 0 grādos un ūdens vārās 100 grādos, un attālums starp tiem ir sadalīts simts daļās, no kurām katra tiek uzskatīta par grādu. Anglijā un ASV dažkārt izmanto Fārenheita skalu, kurā ledus kušanas temperatūra ir 32 grādi, bet ūdens viršanas temperatūra ir 212 grādi; Francijā - attiecīgi 0 grādi un 80. Paņemiet apmēram 5 mm biezas, 15-20 cm garas un 1 cm platas dzelzs un cinka sloksnes. Saspraudiet vienu bimetāla sloksnes galu skrūvspīlē un uzkarsējiet to virs gāzes. Plāksne izlocīsies.
7. slaids
Slaida apraksts:
Termometra izgudrojums Zinātnieki ļoti sen sāka domāt par to, kas ir siltums. Pat senie grieķu filozofi domāja par šo jautājumu. Bet viņi nespēja izteikt neko citu kā vispārīgākos pieņēmumus. Viduslaikos arī netika izteiktas gandrīz nekādas saprātīgas idejas. Siltuma parādību izpēte sāka attīstīties tikai 18. gadsimta vidū. Šīs doktrīnas attīstības stimuls bija termometra izgudrojums. Daudzi zinātnieki strādāja pie termometra izgudrošanas. Pirmais no tiem bija Galileo Galilejs. 16. gadsimta beigās. Galileo sāka interesēties par termiskām parādībām. Lai izmērītu ķermeņa siltumu, Galileo nolēma izmantot gaisa īpašību izplesties sildot. Viņš paņēma plānu stikla cauruli, kuras viens gals beidzās ar lodi, un nolaida otru atvērto galu ūdens traukā. Tajā pašā laikā viņš sasniedza tādu stāvokli, ka ūdens daļēji piepildīja cauruli. Tagad, kad gaiss bumbiņā uzkarsa vai atdzisa, ūdens līmenis caurulē kritās vai cēlās, un pēc ūdens līmeņa varēja spriest par ķermeņa “uzkaršanu”. Galileo ierīce bija ļoti nepilnīga. Pirmkārt, tas nebija graduēts, uz caurules nebija iedalījumu. Otrkārt, ūdens līmenis caurulē bija atkarīgs ne tikai no gaisa temperatūras stikla lodītē, bet arī no atmosfēras spiediena.
8. slaids
Slaida apraksts:
termometra uzlabošana Pēc Galileo daudzi zinātnieki bija iesaistīti tādu instrumentu izgudrošanā, ar kuriem būtu iespējams noteikt ķermeņu termisko stāvokli. Pakāpeniski ierīces dizains tika uzlabots. 17. gadsimta vidū. Florences Pieredzes akadēmija piedāvāja attēlā redzamo ierīci. Ierīce bija stikla caurule, kas apakšā beidzās ar bumbu. Caurules augšējais gals tika noslēgts. Bumbiņa un caurules daļa tika piepildīta ar spirtu, un gar cauruli tika novietotas lodītes, veidojot skalu temperatūras nolasīšanai. Šīs ierīces rādījumi vairs nebija atkarīgi no atmosfēras spiediena vērtības. Bija arī citi termometri. Jo īpaši viens no pirmajiem dizaineriem bija itāļu ārsts Santorio, kurš izmantoja savu ierīci temperatūras mērīšanai pacientiem. Iespējams, šī bija pirmā praktiskā termometra izmantošana. Neskatoties uz panākumiem termometru projektēšanā, šie instrumenti joprojām bija ļoti nepilnīgi: nebija izveidota vienota temperatūras skala; dažādiem termometriem tas tika iestatīts patvaļīgi; dažādi termometri vienādos apstākļos rādīja dažādas temperatūras.
9. slaids
Slaida apraksts:
Fārenheita termometrs Pirmo reizi praktiskiem nolūkiem piemērotus termometrus sāka ražot stikla pūtēja meistars no Holandes Fārenheita 18. gadsimta sākumā. Līdz tam laikam zinātnieki jau zināja, ka daži fizikāli procesi vienmēr notiek ar tādu pašu karsēšanas pakāpi Fārenheita termometrs izskatījās tāpat kā moderns vienkāršs termometrs. Fārenheits vispirms izmantoja alkoholu kā izplešanās ķermeni, bet pēc tam 1714. gadā dzīvsudrabu. Viņš izmantoja dažādas skalas.. Viņa pēdējā skalā galvenie temperatūras punkti bija šādi: ūdens, ledus un galda sāls maisījuma temperatūra - nulle grādi ledus un ūdens maisījuma temperatūrai - 32 grādi; Cilvēka ķermeņa temperatūra pēc Fārenheita skalas bija 96 grādi. Fārenheits uzskatīja šo temperatūru par trešo galveno punktu. Pēc viņa skalas ūdens viršanas temperatūra izrādījās 180 grādi. Fārenheita ražotie termometri ieguva slavu un sāka lietot. Fārenheita skala dažās valstīs ir izmantota līdz mūsu laikam
10. slaids
Slaida apraksts:
Reaumur un Celsius Pēc Fārenheita tika ierosināti daudzi citi svari un termometru modeļi. No visiem šiem svariem divi ir saglabājušies līdz mūsdienām. Pirmo skalu: 0 grādi – ūdens un ledus maisījuma temperatūra un 80 grādi – ūdens viršanas temperatūra, 1730. gadā ierosināja franču zinātnieks Reamurs, un tā nes viņa vārdu. Otrā skala nav gluži pareizi nosaukta zviedru astronoma Celsija vārdā. Pēc Celsija 1742. gadā tika piedāvāta temperatūras skala pēc Celsija, kurā ūdens viršanas temperatūra tika uzskatīta par 0 grādiem, bet ledus kušanas temperatūra ir 100 grādi. Mūsdienu grādu skala, ko sauc par Celsija skalu, tika ierosināta nedaudz vēlāk. Kā zināms, tas tika izmantots un tiek izmantots arī šobrīd. Jau pēc Celsija zināja, ka ūdens viršanas temperatūra un ledus kušanas temperatūra ir atkarīga no gaisa spiediena. Pēc termiskās mērīšanas ierīces izgudrošanas fiziķi varēja sākt pētīt siltuma parādības.
11. slaids
Slaida apraksts:
Interesanti, ka... ...patiesībā zviedru astronoms un fiziķis Celsijs ierosināja skalu, kurā ūdens viršanas punkts tika apzīmēts ar skaitli 0, bet ledus kušanas punkts - ar skaitli 100. Nedaudz vēlāk, Celsija skalai mūsdienīgu izskatu piešķīris viņa tautietis Strūmers.... Fārenheitu iedvesmojusi ideja pašam uztaisīt termometru, kad izlasīju par franču fiziķa Amontona atklājumu, “ka ūdens vārās ar noteiktu siltuma pakāpi”. ...līdz 18.gadsimta beigām temperatūras skalu skaits sasniedza divus desmitus...savulaik fizikas laboratorijās izmantoja tā saukto gravimetrisko termometru. Tas sastāvēja no dobas platīna bumbiņas, kas pildīta ar dzīvsudrabu un kurā bija kapilāra caurums. Temperatūras izmaiņas tika vērtētas pēc dzīvsudraba daudzuma, kas izplūst no cauruma... pazeminot zemeslodes temperatūru tikai par vienu grādu, izdalītos enerģija, kas būtu aptuveni miljards reižu lielāka nekā tā, ko ik gadu saražo visas spēkstacijas pasaule.
Notiek ielāde...