Termometra un lorda Kelvina vēsture

Lords Kelvins 1848. gadā izgudroja Kelvina mērogu, kuru izmantoja termometri. Kelvina skala mēra karstā un aukstā gala galējības. Kelvins izstrādāja absolūtās temperatūras ideju, ko sauc par "Otrais termodinamikas likums", un izstrādāja siltuma dinamisko teoriju.

Iekš 19. gadsimts, zinātnieki pētīja, kāda ir zemākā iespējamā temperatūra. Kelvina skalā tiek izmantotas tās pašas vienības kā Celcius skalā, bet tā sākas plkst ABSOLŪTA NULL, temperatūra kurā viss, ieskaitot gaisu, sastingst. Absolūtā nulle ir O K, kas ir - 273 ° C grādi pēc Celsija.

Lords Kelvins - biogrāfija

Sers Viljams Tomssons, barons Kelvins no Largs, lords Kelvins no Skotijas (1824 - 1907) studēja Kembridžā Universitāte, bija čempione airētāja, vēlāk kļuva par Dabas filozofijas profesoru Glāzgova. Starp citiem viņa sasniegumiem bija 1852. gadā atklātais gāzu "Džoula-Tomsona efekts" un viņa darbs pie pirmā transatlantiskā telegrāfs kabeli (par kuru viņš bija bruņinieks), un viņa izgudroto spoguļa galvanometru, ko izmanto kabeļu signalizācijā, sifona reģistratoru, mehāniskā plūdmaiņu prognozētāju, uzlabotu kuģa kompasu.

instagram viewer

Izvilkumi no: Filozofiskā žurnāla 1848. gada oktobrī Cambridge University Press, 1882

... Man raksturīgā skalas īpašība ir tāda, ka visiem grādiem ir vienāda vērtība; tas ir, ka siltuma vienība, kas nolaižas no korpusa A šīs skalas temperatūrā T ° līdz ķermenim B temperatūrā (T-1) °, radītu tādu pašu mehānisko efektu, lai arī kāds būtu skaitlis T. To var vienkārši saukt par absolūtu skalu, jo tā īpašība ir diezgan neatkarīga no jebkuras konkrētas vielas fizikālajām īpašībām.

Lai salīdzinātu šo skalu ar gaisa termometra skalu, jāzina gaisa termometra grādu vērtības (saskaņā ar iepriekš noteikto aprēķināšanas principu). Tagad izteiksme, ko Carnot ieguvusi, ņemot vērā viņa ideālo tvaika motoru, ļauj mums to aprēķināt vērtības, kad eksperimenta veidā tiek dots noteikta tilpuma latentais karstums un piesātinātu tvaiku spiediens jebkurā temperatūrā noteikts. Šo elementu noteikšana ir jau pieminētā Regnault lielā darba galvenais objekts, taču šobrīd viņa pētījumi nav pilnīgi. Pirmajā daļā, kura pati par sevi vēl nav publicēta, dotā svara latentais uzsildījums un piesātinātu tvaiku spiediens pie visām temperatūrām no 0 ° līdz 230 ° (Cent. gaisa termometra)), ir noskaidroti; bet būtu nepieciešams papildus zināt piesātinātu tvaiku blīvumu dažādās temperatūrās, lai mēs varētu noteikt dotā tilpuma latento siltumu jebkurā temperatūrā. M. Regnault paziņo par savu nodomu sākt pētījumus šim objektam; bet, kamēr rezultāti nav zināmi, mums nav iespējas pabeigt šai problēmai vajadzīgos datus, izņemot aplēšot piesātinātu tvaiku blīvumu jebkurā temperatūrā ( atbilstošo spiedienu zina jau publicētie Regnault pētījumi) saskaņā ar aptuvenajiem saspiežamības un paplašināšanas likumiem (Mariotte un Gay-Lussac, vai Boyle un Daltons). Dabiskā temperatūras robežās parastā klimatā piesātināto tvaiku blīvums ir faktiski atradis Regnault (Études Hydrométriques in Annales de Chimie), lai ļoti rūpīgi pārbaudītu šos likumi; un mums ir iemesls uzskatīt no Gaja-Lussaka un citu veiktajiem eksperimentiem, ka tikpat augsta kā 100 ° temperatūra nevar būt ievērojama novirze; taču mūsu aprēķins par piesātināto tvaiku blīvumu, kas pamatots uz šiem likumiem, var būt ļoti kļūdaini tik augstā temperatūrā 230 °. Tāpēc pilnīgi apmierinošu ierosinātās skalas aprēķinu nevar veikt, kamēr nav iegūti papildu eksperimentālie dati; bet ar datiem, kas mūsu rīcībā faktiski ir, mēs varam veikt aptuvenu jaunās skalas salīdzinājumu ar gaisa termometra skalu, kas vismaz starp 0 ° un 100 ° būs pieņemami.

Nepieciešamais aprēķinu veikšana, lai ierosināto skalu salīdzinātu ar gaisa termometra skalu, starp pēdējās 0 ° un 230 ° robežas laipni uzņēmās Viljams Steele kungs, nesen Glāzgovas koledžā, tagad Sentpītera koledžā, Kembridža. Viņa rezultāti tabulas veidā tika nodoti sabiedrības priekšā ar diagrammu, kurā grafiski ir parādīts abu skalu salīdzinājums. Pirmajā tabulā parādīti mehāniskās iedarbības lielumi, kas saistīti ar siltuma vienības nolaišanos caur secīgiem gaisa termometra grādiem. Pieņemtā siltuma vienība ir daudzums, kas nepieciešams, lai paceltu ūdens kilograma temperatūru no 0 ° līdz 1 ° no gaisa termometra; un mehāniskā efekta vienība ir metra kilograms; tas ir, kilogramu, kas paaugstināts par metru augstu.

Otrajā tabulā parādītas temperatūras atbilstoši ierosinātajai skalai, kas atbilst dažādiem gaisa termometra pakāpēm no 0 ° līdz 230 °. Patvaļīgi punkti, kas sakrīt abos mērogos, ir 0 ° un 100 °.

Ja saskaita pirmajā tabulā sniegtos simts skaitļus, tad darba apjomam 135,7 ir summa, kas saistīta ar siltuma vienību, kas nolaižas no ķermeņa A pie 100 ° līdz B pie 0 °. Tagad Dr Dr Black (viņa rezultātu ļoti nedaudz koriģē Regnault) 79 šādas siltuma vienības varētu izkausēt kilogramu ledus. Tātad, ja karstums, kas nepieciešams, lai izkausētu mārciņu ledus, tagad tiek uzskatīts par vienotību un ja par metru mārciņu ņem par vienību mehāniskais efekts, darba apjoms, kas jāiegūst, nolaižot siltuma vienību no 100 ° līdz 0 °, ir 79x135,7 vai 10 700 gandrīz. Tas ir tas pats, kas 35 100 pēdu mārciņas, kas ir nedaudz vairāk par viena zirga jaudas (33 000 pēdu mārciņu) darbu minūtē; un tātad, ja mums būtu tvaika dzinējs, kas strādā ar perfektu ekonomiju ar viena zirga jaudu, katls atrodas pie temperatūra 100 °, un kondensators tiek turēts 0 ° temperatūrā ar pastāvīgu ledus piegādi, nevis kausētu mazāk par mārciņu ledus minūte.

instagram story viewer