100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Есть ли температурные шкалы, кроме Фаренгейта, Цельсия и Кельвина?

О различных температурных шкалах

Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково — градусами.

Из того, что температура — это кинетическая энергия молекул, ясно, что наиболее естественно измерять её в энергетических единицах (т.е. в системе СИ в джоулях). Однако измерение температуры началось задолго до создания молекулярно-кинетической теории, поэтому практические шкалы измеряют температуру в условных единицах — градусах.

Шкала Кельвина

В термодинамике используется шкала Кельвина, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее минимальной теоретически возможной внутренней энергии тела), а один кельвин равен 1/273.16 расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета кельвинов в энергетические единицы служит постоянная Больцмана. Используются также производные единицы: килокельвин, мегакельвин, милликельвин и т.д.

Шкала Цельсия

В быту используется шкала Цельсия, в которой за 0 принимают точку замерзания воды, а за 100° точку кипения воды при атмосферном давлении. Поскольку температура замерзания и кипения воды недостаточно хорошо определена, в настоящее время шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: градус Цельсия равен кельвину, абсолютный ноль принимается за −273,15 °C. Шкала Цельсия практически очень удобна, поскольку вода очень распространена на нашей планете и на ней основана наша жизнь. Ноль Цельсия — особая точка для метеорологии , поскольку замерзание атмосферной воды существенно всё меняет.

Шкала Фаренгейта

В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры человеческого тела. Ноль градусов Цельсия — это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.

В настоящее время принято следующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру +32 °F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия (t °С) соотношением t °С = 5/9 (t °F — 32), то есть изменение температуры на 1 °F соответствует изменению на 5/9 °С. Предложена Г. Фаренгейтом в 1724.

Шкала Реомюра

Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр.

Единица — градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками — температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R)

Читайте так же:
Почему необходимо потреблять твердую пищу?

В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.

Разница в градусах по Фаренгейту и шкале Цельсия, как перевести

Для измерения температурных показателей используется 4 разных шкалы. Самыми известными из них являются градусы Цельсия и Фаренгейта. Согласитесь, вы не раз задумывались о том, почему между значениями, полученными при использовании той или иной шкалы, такой большой разрыв. Это на самом деле не просто интересно, но необходимо знать, и если вы думаете, что такая информация нужна только физикам – вы заблуждаетесь. Так, в чем же разница между Фаренгейтом и Цельсием?

Температурная шкала: виды и различия

Температурная шкала известна человеку с незапамятных времен. Создателем первого термометра считается Галилео Галилей. Точнее, именному ему приписывают совершение невиданного на то время открытия. Конечно, точных температурных значений изобретение ученого не показывает, но указать степень прогрева или охлаждения воздуха оно вполне способно.

Со временем дело Галилея продолжили его последователи. Постепенно начали появляться шкалы Кельвина, Цельсия, Фаренгейта. Каждая из них отличается от другой особенностями измерения температуры воздуха или жидкости, а также другими характеристиками.

Кельвин

Самая загадочная, но при этом – самая интересная температурная шкала. Кстати, температура измеряется просто в кельвинах без слова-приставки «градусы». Примечательной чертой шкалы является то, что исчисление начинается с нуля, которого невозможно достичь. Этому препятствует третье начало термодинамики.

шкала Кельвина

Цельсий

Изначально данная шкала определялась показателем, при котором наблюдалось замерзание воды. Позже ее видоизменили, и за основу была взята точка таяния льда. Таким образом, с течением времени температурный показатель с учетом данной схемы подвергался изменениям и коррективам.

В сравнении с разработкой Фаренгейта, за нулевое деление по Цельсию позже была принята температура, при которой вода начинает кипеть. Создал такую шкалу шведский метеоролог Андерс Цельсий, в честь которого она и была названа.

Факт! Сегодня официально принято считать шкалу показателей градусов по Цельсию производной от шкалы, разработанной Кельвином.

Исходя из этого, ноль по Цельсию равен 273,15 К (кельвинов). Однако разницы между 1 °С и 1 °К нет. Примечательно, что отрицательных показателей по первому градуснику, созданному шведским ученым, не существовало. Сегодня мы используем так называемую обратную шкалу Цельсия, предложенную Карлом Линнеем.

градусник воздуха

Фаренгейт

Габриель Фаренгейт был первым изобретателем прибора, который напоминает современный термометр. Однако вместо ртути в качестве столбика-индикатора применялся спирт. За ноль изобретатель выставлял температуру таяния смеси воды со снегом, морской соли и нашатыря. Но есть и вторая версия, согласно которой нулем считалась самая низкая температура воздуха на улице зимой.

На заметку. Шкалу Фаренгейта принято использовать в теплых странах, где климатические условия отличаются стабильностью.

Читайте так же:
Как работают водные спасатели

прибор измерения

Реомюра

Градус Реомюра – еще одна единица измерения температурного показателя. Она мало известна обычному человеку, не связанному с технической промышленностью или физической наукой. Ведь для идентификации показателя прогрева воздуха или температуры тела в термометрах данный градус не используется. Данная шкала была предложена Р. А. Реомюром в 1730 году.

За основу при разработке данной градации ее изобретатель взял особенности и степень расширения спирта при определенных температурных показателях по шкале Цельсия. Так, согласно наблюдениям и утверждениям ученого, спирт расширяется примерно на 8 % при условии, когда происходит нагрев от температуры таяния льда до достижения точки кипения (это примерно 78 градусов по шкале Цельсия). Поэтому Реомюр установил этот показатель на своем термометре под число 80 градусов.

Каждым из вышеописанных методов измеряют температуру воздуха, тела, воды и других жидкостей. Но, поскольку особенности их функционирования разнятся, отличаться будут и числовые отображения градусов.

шкала Реомюра

Калькулятор и формулы преобразования температуры

Перевод температурных показателей из одной шкалы в другую происходит со строгим соблюдением определенных формул. Важно использовать строгое соотношение показателей, чтобы не допустить ошибки.

Особенности формул, которые используются для преобразования температурных значений:

(Фаренгейт – 32): 1,8 = Цельсий

(°С) х 1,8+32 = Фаренгейт.

  1. Чтобы перевести °F в °С: (50 °F – 32): 1,8 = 10 °С.
  2. Обратный пересчет: 10 °С x 1,8+32 = 50 °F.

А так выглядит общая таблица сравнения самых известных и востребованных температурных шкал:

Но это не единственный способ сравнения температурных шкал, которыми сегодня пользуются в разных отраслях и направлениях. Соотношение градусов по разным методам исчисления в порядке от 1 до 35 единиц выглядит следующим образом:

ЦельсийКельвинРеомюрФаренгейт
12740,833,8
22751,635,6
32762,437,4
42773,239,2
5278441
62794,842,8
72805,644,6
82816,446,4
92827,248,2
10283850
112848,851,8
122859,653,6
1328610,455,4
1428711,257,2
152881259
1628912,860,8
1729013,662,6
1829114,464,4
1929215,266,2
202931668
2129416,869,8
2229517,671,6
2329618,473,4
2429719,275,2
252982077
2629920,878,8
2730021,680,6
2830122,482,4
2930223,286
303032487,8
3130424,889,6
3230525,691,4
3330626,493,2
3430727,295
353082896,8

Даже из этой короткой таблицы можно увидеть, что существует закономерность в плане увеличения единиц, обозначающих температурные значения по той или иной шкале. Например, в отношении к Цельсию градусы Кельвина увеличиваются на 1 пункт, Реомюра – на 0,8 позиции, Фаренгейта – ровно на 1,8 единицы.

Читайте так же:
Почему дети сосут палец? Причины, что делать, фото и видео

поле с растениями

Какая шкала более удобная для использования

Однозначно сказать, какая единица обозначения градусов наиболее удобная в использовании, нельзя. Ведь все зависит от многих факторов. Прежде всего, от местности, где определяется температурный режим.

Так, страны СНГ и многие европейские государства привыкли к обозначению градусов по шкале Цельсия. Ею обозначают степень прогрева воздуха или воды. Кроме того, по Цельсию измеряют температуру тела, и это указывается на термометрах.

Шкала Реомюра сегодня практически вышла из употребления. Ею пользуются лишь отдельные страны Европейского Союза. В частности, она остается востребованной во Франции.

На заметку! Известно, что нормальной считается температура тела человека, которая не превышает показатель 36,6+/-0,7 °С. Но в странах, где используется шкала Фаренгейта, индикатором нормы является совсем другое значение. У здорового человека оно не превышает 98,2+/-1,3 °F.

Единиц измерения температуры существует немало. У каждой из шкал своя история, связанная с многолетними наблюдениями, сложными исчислениями и кропотливыми трудами. О многих из них некоторые даже не слышали, ведь есть такие индикаторы, которые используются строго в отдельных отраслях науки. Но самыми популярными из них были и остаются 3 шкальных разновидности – это температура по Цельсию, Фаренгейту и Кельвину.

Температурные шкалы

Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, — чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково — градусами.

Температурные шкалы

Поскольку температура — это кинетическая энергия молекул, наиболее естественно измерять ее в энергетических единицах (в системе СИ — в джоулях). Однако измерение температуры началось задолго до создания молекулярно-кинетической теории, поэтому практические шкалы измеряют температуру в условных единицах — градусах.

Существует шесть наиболее известных температурных шкал: стоградусная, или шкала Цельсия (°С); Фаренгейта (°F); абсолютная, или шкала Кельвина (К); Реомюра (°R); Ньютона; Ранкина (°Ra).

Шкала Фаренгейта была предложена зимой 1709 г. немецким ученым Габриэлем Фаренгейтом. По этой шкале за нуль принималась точка, до которой в один очень холодный зимний день (дело было в Данциге) опустилась ртуть в термометре ученого. В качестве другой отправной точки он выбрал температуру человеческого тела. По этой не слишком логичной системе точка замерзания воды на уровне моря оказалась равной +32 °F, а точка кипения воды — +212 °F. Шкала популярна в США и Великобритании.

Читайте так же:
Как выплавляют сталь. Чусовской металлургический завод. Часть 1.

Шкала Реомюра. В 1731 г. французский ученый Рене де Реомюр предложил температурную шкалу, основанную на использовании спирта, обладающего свойством расширяться. За нижнюю реперную точку была принята точка замерзания воды. Градус Реомюр произвольно определил как одну тысячную от объема, который занимает спирт в резервуаре и трубке термометра при нулевой точке. При нормальных условиях точка кипения воды по этой шкале составляет 80°R. Шкала Реомюра ныне повсеместно вышла из употребления.

Шкала Цельсия. В 1742 г. шведский астроном Андерс Цельсий предложил шкалу, в которой за нуль принималась температура смеси воды и льда, а температура кипения воды приравнивалась к 100 °С. За градус принимается сотая часть интервала между этими реперными точками. Эта шкала более рациональна, чем шкалы Фаренгейта и Реомюра, и широко используется в науке. Шкала Цельсия очень удобна, поскольку вода широко распространена на нашей планете и на ней основана наша жизнь.

Ноль Цельсия — особая точка для метеорологии

Шкала Кельвина была предложена в 1848 г. английским ученым Уильямом Томсоном (он же лорд Кельвин) как более точный способ измерения температуры. По этой шкале нулевая точка, или абсолютный нуль, представляет собой самую низкую температуру, какая только возможна, т. е. некое теоретическое состояние вещества, при котором его молекулы полностью перестают двигаться. Это значение было получено путем теоретического изучения свойств газа, находящегося под нулевым давлением. По стоградусной шкале абсолютный нуль, или нуль Кельвина, соответствует -273,15 °С. Следовательно, на практике О °С может быть приравнен к 273 К. До 1968 г. единица измерения кельвин (К) именовалась как градус Кельвина (°К).

Шкала Ньютона была разработана Исааком Ньютоном в 1701 г. для проведения теплофизических исследований и стала, вероятно, прообразом шкалы Цельсия. В качестве термометрической жидкости Ньютон использовал льняное масло. За 0° Ньютон взял температуру замерзания пресной воды, а температуру человеческого тела он обозначил как 12°. Таким образом, температура кипения воды стала равна 33°.

Шкала Ранкина была предложена шотландским инженером и физиком Уильямом Ранкином. Нуль ее совпадает с нулем термодинамической температуры, а по размеру 1 °Ra равен 5/9 К. То есть принцип тот же, что и в шкале Кельвина, только по размерности шкала Ранкина совпадает не со шкалой Цельсия, а со шкалой Фаренгейта. Эта система измерения температуры распространения не получила.

Температурные шкалы

Температурные шкалы в градусах Цельсия, Кельвина, Реомюра, Фаренгейта от +100°С до -100°СТемпературные шкалы. Шкала Цельсия, шкала Кельвина, шкала Реомюра и шкала Фаренгейта. Температурные шкалы в градусах Цельсия, Кельвина, Реомюра, Фаренгейта от +100°С до -100°С

Температурные шкалы Цельсия, Кельвина, Реомюра, Фаренгейта

Различают несколько температурных шкал. Шкала Цельсия, шкала Кельвина, шкала Реомюра, шкала Фаренгейта. Цена деления в шкалах Цельсия и Кельвина совпадают. Шкала Реомюра грубее шкал Цельсия и Кельвина из-за того, что в шкале Реомюра цена градуса больше. Шкала Фаренгейта напротив, точнее потому, что на сто градусов Цельсия приходится сто восемьдесят градусов Фаренгейта.

Читайте так же:
Как делают муранское стекло

Таблица сравнения шкал Цельсия, Кельвина, Реомюра, Фаренгейта

Градусы
Цельсия

Градусы
Кельвина

Градусы
Реомюра

Градусы
Фаренгейта

Градусы
Цельсия

Градусы
Кельвина

Градусы
Реомюра

Градусы
Фаренгейта

273

32

Градусы
Цельсия

Градусы
Кельвина

Градусы
Реомюра

Градусы
Фаренгейта

Градусы
Цельсия

Градусы
Кельвина

Градусы
Реомюра

Градусы
Фаренгейта

Таблица сравнения нулевых значений шкал Цельсия, Кельвина, Реомюра, Фаренгейта

Градусы
Цельсия

Градусы
Кельвина

Градусы
Реомюра

Градусы
Фаренгейта

Шкала Цельсия

Шкала Цельсия – стоградусная термометрическая шкала, имеющая две основные точки:

Точка плавления чистого льда при нормальном давлении;

Точка кипения чистой воды при нормальном давлении.

Первая точка соответствует числу 0°C шкалы Цельсия, вторая точка соответствует 100°C шкалы Цельсия.

Шкала Кельвина

Шкала Кельвина – абсолютная шкала температуры, в которой градусы отсчитываются от температуры абсолютного нуля. Температура абсолютного нуля ниже температуры таяния льда на 273.16°C.

Шкала Реомюра

Шкала Реомюра – термометрическая шкала, имеющая такие же две основные точки, как и стоградусная шкала:

Точка плавления чистого льда при нормальном давлении;

Точка кипения чистой воды при нормальном давлении.

Первая точка соответствует числу 0°R шкалы Реомюра, вторая точка соответствует 80°R шкалы Реомюра. Шкала Реомюра была введена французским физиком Р.Реомюром в 1730 году.

Шкала Фаренгейта

Шкала Фаренгейта – температурная шкала, применяемая в США, Англии и ряде других стран. По шкале Фаренгейта температура таяния льда соответствует 32°F, а температура паров воды, кипящей при атмосферном давлении, соответствует 212°F. Стоградусному интервалу шкалы Цельсия соответствует сто восемьдесят градусов шкалы Фаренгейта.

Шкала Цельсия

Шкала Цельсия используется для измерения температуры в быту и в науке. Температуру в градусах Цельсия передают радиостанции и телевизионные каналы, температуру в градусах Цельсия показывают в Интернете информеры погоды. В градусах Цельсия проградуированы многие термометры, шкалы регуляторов климат-контроля автомобилей и табло пультов дистанционного управления кондиционерами.

Шкала Кельвина

Шкала Кельвина используется в науке. Температура абсолютного нуля соответствует нулю градусов по шкале Кельвина. В фотографии баланс белого соответствует определённой цветовой температуре. Например, баланс белого в солнечный день (или свет фотовспышки) соответствует цветовой температуре 5500 K.

Шкала Реомюра

Шкала Реомюра в большинстве стран используется достаточно редко.

Шкала Фаренгейта

Шкала Фаренгейта используется в США, Англии и некоторых других странах. Иногда в гостиницах можно встретить кондиционеры, чьи пульты дистанционного управления проградуированы в градусах Фаренгейта.

Для удобства можно использовать таблицу перевода градусов Цельсия в Градусы Фаренгейта:

Градусы
Цельсия
, °C

Градусы
Фаренгейта,
°F

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию