Η ιστορία της δημιουργίας του θερμομέτρου: πώς εφευρέθηκε το πρώτο θερμόμετρο; Παρουσίαση με θέμα "Ιστορία του θερμόμετρου" Παρουσίαση Ιστορίας της δημιουργίας του θερμομέτρου

Διαφάνεια 1

Διαφάνεια 2

Διαφάνεια 3

Διαφάνεια 4

Διαφάνεια 5

Διαφάνεια 6

Διαφάνεια 7

Διαφάνεια 8

Διαφάνεια 9

Διαφάνεια 10

Διαφάνεια 11

Πρόκειται για ένα θερμοδυναμικό μέγεθος που καθορίζει τον βαθμό θέρμανσης ενός σώματος. Τα σώματα που έχουν υψηλότερη θερμοκρασία είναι πιο ζεστά. Σύμφωνα με τον δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο, η αυθόρμητη μεταφορά θερμότητας είναι δυνατή μόνο από σώματα με υψηλότερη θερμοκρασία σε σώματα με χαμηλότερη θερμοκρασία. Σε κατάσταση θερμικής ισορροπίας, η θερμοκρασία εξισώνεται σε όλα τα μέρη ενός αυθαίρετα πολύπλοκου συστήματος. Ένα μέτρο μιας αλλαγής στη θερμοκρασία του σώματος μπορεί να είναι μια αλλαγή σε οποιαδήποτε ιδιότητα εξαρτάται από αυτήν, για παράδειγμα, όγκος, ηλεκτρική αντίσταση κ.λπ. Τις περισσότερες φορές, μια αλλαγή στον όγκο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Η συσκευή των θερμομέτρων βασίζεται σε αυτό. Το πρώτο θερμόμετρο εφευρέθηκε από τον Γαλιλαίο γύρω στο 1600. Το νερό χρησιμοποιήθηκε ως θερμομετρική ουσία, δηλαδή σώμα που διαστέλλεται όταν θερμαίνεται. Για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας του σώματος, το θερμόμετρο έρχεται σε επαφή με το σώμα. Μόλις επιτευχθεί η θερμική ισορροπία, το θερμόμετρο δείχνει τη θερμοκρασία του σώματος. Για να αλλάξετε τη θερμοκρασία, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια διμεταλλική λωρίδα. Μια τέτοια πλάκα αποτελείται από δύο μέταλλα, για παράδειγμα, μια λωρίδα σιδήρου και μια λωρίδα ψευδαργύρου που είναι καρφωμένη σε αυτήν. Ο σίδηρος και ο ψευδάργυρος διαστέλλονται διαφορετικά. Έτσι, 1 m σύρμα σιδήρου όταν θερμαίνεται κατά 100 μοίρες επιμηκύνεται κατά 1 mm και 1 m σύρμα ψευδαργύρου - κατά 3 mm. Επομένως, εάν θερμάνετε μια διμεταλλική λωρίδα, θα αρχίσει να λυγίζει προς το σίδερο.

1 διαφάνεια

2 διαφάνεια

Η θερμοκρασία είναι ένα φυσικό μέγεθος που χαρακτηρίζει τη μέση κινητική ενέργεια των σωματιδίων ενός μακροσκοπικού συστήματος σε κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας. Σε κατάσταση ισορροπίας, η θερμοκρασία έχει την ίδια τιμή για όλα τα μακροσκοπικά μέρη του συστήματος.

3 διαφάνεια

Ας πάρουμε τρία βαθιά φλιτζάνια, το ένα από τα οποία θα περιέχει πολύ κρύο νερό, το άλλο θα έχει ζεστό νερό και το τρίτο θα περιέχει νερό από μια καράφα που στέκεται στο δωμάτιο για πολλή ώρα. Ας πιάσουμε το ένα χέρι σε ζεστό νερό για λίγο και το άλλο σε κρύο νερό. Μετά από αυτό, βάλτε και τα δύο χέρια σε ένα πιάτο με νερό από την καράφα. Ας νιώσουμε ότι το ίδιο νερό θα είναι πιο ζεστό για το ένα χέρι παρά για το άλλο. Αυτή η εμπειρία δείχνει ότι η αίσθηση της θερμότητας μπορεί να είναι παραπλανητική και η θερμοκρασία του σώματος δεν μπορεί να προσδιοριστεί αξιόπιστα χρησιμοποιώντας τις αισθήσεις. Εδώ μια ειδική συσκευή έρχεται στη βοήθειά μας - ένα θερμόμετρο. Όταν η θερμοκρασία ενός σώματος αλλάζει, ορισμένες από τις ιδιότητές του, για παράδειγμα, ο όγκος, αλλάζουν. Σε αυτό λειτουργεί το θερμόμετρο. Ας κάνουμε ένα πείραμα

4 διαφάνεια

Στα τέλη του 19ου αιώνα διαπιστώθηκε ότι η θερμοκρασία χαρακτηρίζει την κατάσταση της θερμικής ισορροπίας ενός μακροσκοπικού συστήματος και την ένταση της θερμικής κίνησης των σωματιδίων του. Ταυτόχρονα, αποδείχθηκε ότι: όταν σώματα με διαφορετικές θερμοκρασίες έρχονται σε επαφή, η ενέργεια μεταφέρεται πάντα από ένα σώμα με υψηλότερη θερμοκρασία σε ένα σώμα με χαμηλότερη θερμοκρασία. Όλα τα σώματα που βρίσκονται σε θερμική ισορροπία μεταξύ τους έχουν την ίδια θερμοκρασία.

5 διαφάνεια

6 διαφάνεια

Θερμοσκόπιο του Galileo Η ιστορία της θερμοδυναμικής ξεκίνησε όταν ο Galileo Galilei δημιούργησε το πρώτο όργανο για την παρατήρηση των μεταβολών της θερμοκρασίας το 1592, αποκαλώντας το θερμοσκόπιο. Αργότερα, οι επιστήμονες της Φλωρεντίας βελτίωσαν το θερμοσκόπιο του Galileo προσθέτοντας μια κλίμακα από σφαιρίδια και αντλώντας τον αέρα από το μπαλόνι.

7 διαφάνεια

Thermoscope Thermoscope ήταν μια μικρή γυάλινη μπάλα με συγκολλημένο γυάλινο σωλήνα. Η μπάλα θερμάνθηκε και το άκρο του σωλήνα βυθίστηκε σε νερό. Όταν η μπάλα ψύχθηκε, η πίεση σε αυτήν μειώθηκε και το νερό στο σωλήνα, υπό την επίδραση της ατμοσφαιρικής πίεσης, ανέβηκε σε ένα ορισμένο ύψος. Καθώς ο καιρός ζέστανε, η στάθμη του νερού στους σωλήνες έπεσε. Το μειονέκτημα της συσκευής ήταν ότι μπορούσε να χρησιμοποιηθεί μόνο για να κρίνει τον σχετικό βαθμό θέρμανσης ή ψύξης του αμαξώματος, αφού δεν διέθετε ακόμη ζυγαριά.

8 διαφάνεια

Πείραμα Θερμοσκοπίου Ιδιαίτερης σημασίας είναι το πείραμα του Γαλιλαίου με το θερμοσκόπιο, το οποίο επίσης χρονολογείται από την περίοδο της Πάδοβας, γύρω στο 1597. Το πείραμα είναι σημαντικό όχι επειδή οδήγησε σε μεταγενέστερες συζητήσεις σχετικά με την προτεραιότητα στην εφεύρεση του θερμομέτρου, αλλά λόγω του νέος αντιαριστοτελικός τρόπος σκέψης που προέκυψε τόσο στη σύλληψη όσο και στην υλοποίηση της εμπειρίας. Η εμπειρία είναι η εξής. Χρησιμοποιήστε τα χέρια σας για να ζεστάνετε μια φιάλη μεγέθους αυγού. η φιάλη έχει μακρύ και λεπτό λαιμό, σαν κοτσάνι σιταριού, χαμηλωμένο σε ένα μπολ με νερό. Εάν αφαιρέσετε τα χέρια σας από τη φιάλη, το νερό από το μπολ θα αρχίσει να ανεβαίνει στο λαιμό καθώς το δοχείο κρυώνει. Ο Benedetto Castelli, πρώην μαθητής του Galileo, έγραψε το 1638: «Αυτό το φαινόμενο χρησιμοποιήθηκε από τον προαναφερθέντα Signor Galileo για να φτιάξει ένα όργανο για τον προσδιορισμό του βαθμού θερμότητας και κρύου». Πριν από τον Γαλιλαίο, η δυνατότητα μέτρησης του βαθμού θερμότητας και ψύχους δεν θα τους είχε σκεφτεί, γιατί, σύμφωνα με τη διδασκαλία τους, το κρύο και η θερμότητα είναι διαφορετικές ιδιότητες αναμεμειγμένες στην ύλη. Ο Γαλιλαίος δίδαξε και αργότερα (το 1623) έγραψε ευθέως στο «Saggiatore» («Δοκιμαστής»), ότι το κρύο δεν είναι θετική ιδιότητα, αλλά είναι μόνο η απουσία θερμότητας· το κρύο δεν βρίσκεται στην ύλη, αλλά στο ευαίσθητο σώμα.

Διαφάνεια 9

Το πρώτο υγρό θερμόμετρο Τον 17ο αιώνα, το θερμοσκόπιο αέρα μετατράπηκε σε θερμοσκόπιο αλκοόλης από τον Φλωρεντινό επιστήμονα Torricelli. Η συσκευή αναποδογυρίστηκε, αφαιρέθηκε το δοχείο με νερό και χύθηκε οινόπνευμα στον σωλήνα. Η λειτουργία της συσκευής βασίστηκε στη διαστολή του αλκοόλ όταν θερμαίνεται - τώρα οι μετρήσεις δεν εξαρτώνται από την ατμοσφαιρική πίεση. Αυτό ήταν ένα από τα πρώτα υγρά θερμόμετρα. Εκείνη την εποχή, οι ενδείξεις των οργάνων δεν ήταν ακόμη συνεπείς μεταξύ τους, αφού δεν ελήφθη υπόψη κανένα συγκεκριμένο σύστημα κατά τη βαθμονόμηση της ζυγαριάς.

10 διαφάνεια

Φλωρεντινικά θερμόμετρα Ο σχεδιασμός του θερμοσκοπίου βελτιώθηκε τόσο πολύ από τον Torricelli και τα μέλη της Ακαδημίας Πειραμάτων και αποδείχθηκε τόσο βολικό για διάφορες εφαρμογές που τον 17ο αιώνα τα «Φλωρεντινικά θερμόμετρα» έγιναν διάσημα. Εισήχθησαν στην Αγγλία από τον Boyle και εξαπλώθηκαν στη Γαλλία χάρη στον αστρονόμο Bouillot (1605...1694), ο οποίος έλαβε ένα τέτοιο θερμόμετρο ως δώρο από έναν Πολωνό διπλωμάτη.

11 διαφάνεια

Το θερμόμετρο του Amonton Το 1702, ο Guillaume Amonton (1663...1703) βελτίωσε το θερμόμετρο αέρα του Galileo, κατασκευάζοντας ένα θερμόμετρο που ήταν βασικά πανομοιότυπο με το σύγχρονο θερμόμετρο αερίου. Το θερμόμετρο του Amonton ήταν ένας γυάλινος σωλήνας σε σχήμα U, του οποίου το μικρότερο σκέλος κατέληγε σε μια δεξαμενή που περιείχε αέρα. υδράργυρος χύθηκε στον μακρύ αγκώνα στην ποσότητα που ήταν απαραίτητη για να διατηρηθεί ένας σταθερός όγκος αέρα στη δεξαμενή. Η θερμοκρασία προσδιορίστηκε από το ύψος της στήλης υδραργύρου. Είναι ενδιαφέρον ότι με αυτό το όργανο, το οποίο αντιμετώπισε μεγάλη αποδοκιμασία, ο Amonton έφτασε στην έννοια του απόλυτου μηδενός, το οποίο, σύμφωνα με τα δεδομένα του, αντιστοιχούσε σε –239,5 ° C. Ο Lambert επανέλαβε τα πειράματα του Amonton με μεγαλύτερη ακρίβεια και επίσης κατέληξε στο έννοια του απόλυτου μηδέν, την οποία εκφράζει ως εξής: «Ένας βαθμός θερμότητας ίσος με μηδέν μπορεί στην πραγματικότητα να ονομαστεί απόλυτο ψυχρό. Αυτό σημαίνει ότι στο απόλυτο κρύο ο όγκος του αέρα είναι ίσος ή σχεδόν ίσος με μηδέν. Μπορεί να ειπωθεί ότι στο απόλυτο κρύο ο αέρας γίνεται τόσο πυκνός που τα σωματίδια του έρχονται σε απόλυτη επαφή μεταξύ τους, με αποτέλεσμα ο αέρας να γίνεται αδιαπέραστος».

12 διαφάνεια

Ακραία σημεία της κλίμακας Το 1694, ο Carlo Renaldini πρότεινε να ληφθούν ως δύο ακραία σημεία η θερμοκρασία τήξης του πάγου και το σημείο βρασμού του νερού.

Διαφάνεια 13

Θερμόμετρο Φαρενάιτ Μια αποφασιστική βελτίωση στη σχεδίαση του θερμομέτρου έγινε από τον Γερμανό Gabriel Daniel Fahrenheit (1686...1736), ο οποίος εκμεταλλεύτηκε την ιδέα του Olaf Roemer. Φαρενάιτ παρήγαγε θερμόμετρα υδραργύρου και αλκοόλης της μορφής που χρησιμοποιούνται ακόμα και σήμερα. Η επιτυχία των θερμομέτρων του θα πρέπει να αναζητηθεί στη νέα μέθοδο που εισήγαγε για τον καθαρισμό του υδραργύρου. επιπλέον πριν σφραγίσει έβρασε το υγρό στο σωληνάριο.

Διαφάνεια 14

Κλίμακα Fahrenheit Το 1714, ο D. G. Fahrenheit κατασκεύασε ένα θερμόμετρο υδραργύρου. Στην κλίμακα, όρισε τρία σταθερά σημεία: το χαμηλότερο, 32 °F - το σημείο πήξης του αλατούχου διαλύματος, 96 ° - τη θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος, το ανώτερο 212 ° F - το σημείο βρασμού του νερού. Το θερμόμετρο Φαρενάιτ χρησιμοποιήθηκε στις αγγλόφωνες χώρες μέχρι τη δεκαετία του '70 του 20ου αιώνα και εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στις ΗΠΑ.

15 διαφάνεια

Κλίμακα Reaumur Το 1730, πρότεινε τη χρήση αλκοόλης στα θερμόμετρα και εισήγαγε μια κλίμακα κατασκευασμένη όχι αυθαίρετα, όπως η κλίμακα Fahrenheit, αλλά σύμφωνα με τη θερμική διαστολή του αλκοόλ. Πειραματίστηκε με ένα θερμόμετρο αλκοόλης και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι μπορούσε να κατασκευαστεί μια ζυγαριά σύμφωνα με τη θερμική διαστολή του αλκοόλ. Έχοντας διαπιστώσει ότι το αλκοόλ που χρησιμοποίησε, αναμεμειγμένο με νερό σε αναλογία 5:1, διαστέλλεται σε αναλογία 1000:1080 όταν η θερμοκρασία αλλάζει από το σημείο πήξης στο σημείο βρασμού του νερού, ο επιστήμονας πρότεινε τη χρήση κλίμακας από το 0. στους 80 βαθμούς. Λαμβάνοντας τη θερμοκρασία τήξης του πάγου ως 0° και τη θερμοκρασία βρασμού του νερού σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση ως 80°. Ο René Antoine Ferchaux de Réaumur (1683...1757) δεν ενέκρινε τη χρήση υδραργύρου στα θερμόμετρα λόγω του χαμηλού συντελεστή διαστολής του υδραργύρου.

16 διαφάνεια

Κλίμακα Κελσίου Το 1742, ο Σουηδός επιστήμονας Andres Celsius πρότεινε μια κλίμακα για ένα θερμόμετρο υδραργύρου στην οποία το διάστημα μεταξύ των ακραίων σημείων χωρίστηκε σε 100 μοίρες. Ταυτόχρονα, αρχικά το σημείο βρασμού του νερού ορίστηκε ως 0 ° και η θερμοκρασία τήξης του πάγου ως 100 °. Ωστόσο, σε αυτή τη μορφή η κλίμακα αποδείχθηκε ότι δεν ήταν πολύ βολική, και αργότερα ο αστρονόμος M. Stremer και ο βοτανολόγος K. Linnaeus αποφάσισαν να ανταλλάξουν τα ακραία σημεία.

Διαφάνεια 17

Κλίμακα Lomonosov M.V. Ο Lomonosov πρότεινε ένα υγρό θερμόμετρο με κλίμακα με 150 διαιρέσεις από το σημείο τήξης του πάγου έως το σημείο βρασμού του νερού.

18 διαφάνεια

Κλίμακα Κέλβιν Στις αρχές του 19ου αιώνα, ο Άγγλος επιστήμονας Λόρδος Κέλβιν πρότεινε μια απόλυτη θερμοδυναμική κλίμακα. Ταυτόχρονα, ο Kelvin τεκμηρίωσε την έννοια του απόλυτου μηδέν, που δηλώνει τη θερμοκρασία στην οποία σταματά η θερμική κίνηση των μορίων. Σε Κελσίου είναι -273,15 °C.

Διαφάνεια 19

20 διαφάνεια

Εάν τον 18ο αιώνα υπήρξε μια πραγματική «έκρηξη» ανακαλύψεων στον τομέα των συστημάτων μέτρησης θερμοκρασίας, τότε τον περασμένο αιώνα ξεκίνησε μια νέα εποχή ανακαλύψεων στον τομέα των μεθόδων μέτρησης της θερμοκρασίας. Σήμερα, υπάρχουν πολλές συσκευές που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία, στην καθημερινή ζωή και στην επιστημονική έρευνα - θερμόμετρα διαστολής και μανομετρικά θερμόμετρα, θερμοηλεκτρικά θερμόμετρα και θερμόμετρα αντίστασης, καθώς και πυρομετρικά θερμόμετρα που σας επιτρέπουν να μετράτε τη θερμοκρασία με τρόπο χωρίς επαφή.

21 διαφάνειες

Θερμόμετρο Galileo Ένα αναμνηστικό παιχνίδι, έχει μια πολύ έμμεση σχέση με τον ίδιο τον Galileo Galilei. Το σωστό όνομα για αυτό το διασκεδαστικό και όμορφο μικρό πράγμα είναι: «Θερμόμετρο Galileo». Αυτό το θερμόμετρο ονομάζεται έτσι, προφανώς, προς τιμήν του Galileo Galilei, ο οποίος ήταν ο πρώτος που εφηύρε το θερμοσκόπιο το 1592 - ο πρόγονος όλων των θερμομέτρων. Το θερμόμετρο του Galileo είναι ένας γυάλινος κύλινδρος γεμάτος με νερό, στον οποίο επιπλέουν γυάλινα σφαιρικά δοχεία γεμάτα με έγχρωμο υγρό (νερό + οινόπνευμα + μπογιά). Κάθε τέτοιος σφαιρικός πλωτήρας έχει μια χρυσή ή ασημένια ετικέτα συνδεδεμένη στο κάτω μέρος με την τιμή θερμοκρασίας σφραγισμένη πάνω της. Ανάλογα με το μέγεθος του θερμομέτρου, ο αριθμός των πλωτών στο εσωτερικό ποικίλλει από 4 έως 11. Το εύρος θερμοκρασίας που μετράται από το θερμόμετρο είναι γύρω από τη θερμοκρασία δωματίου: 16-28 βαθμούς. Η θερμοκρασία καθορίζεται από το χαμηλότερο από τους πλωτήρες. Οι πλωτήρες γεμίζουν με υγρό με διαφορετικούς τρόπους με τέτοιο τρόπο ώστε η μέση πυκνότητά τους να είναι διαφορετική: η μικρότερη πυκνότητα είναι στην κορυφή, η υψηλότερη στο κάτω μέρος, αλλά για όλους είναι κοντά στην πυκνότητα του νερού, διαφορετική από είναι μόνο ελαφρώς. Καθώς η θερμοκρασία του αέρα στο δωμάτιο μειώνεται, η θερμοκρασία του νερού στο δοχείο μειώνεται ανάλογα, το νερό συστέλλεται και η πυκνότητά του γίνεται μεγαλύτερη. Γνωρίζουμε ότι σώματα των οποίων η πυκνότητα είναι μικρότερη από την πυκνότητα του περιβάλλοντος υγρού επιπλέουν σε αυτό. Έτσι είναι εδώ: ο πλωτήρας, του οποίου η πυκνότητα έχει πλέον γίνει ίση με την πυκνότητα του περιβάλλοντος νερού, θα αρχίσει να επιπλέει, παρουσιάζοντας μείωση της θερμοκρασίας. Όσο περισσότερες αιωρούμενες φυσαλίδες, τόσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία, όσο λιγότερες φυσαλίδες επιπλέουν, τόσο υψηλότερα (οι φυσαλίδες βυθίστηκαν επειδή το νερό στο δοχείο επεκτάθηκε λόγω θέρμανσης και έγινε λιγότερο πυκνό - όλα είναι εύκολα και κατανοητά!) Αυτό το θερμόμετρο, φυσικά, είναι όχι πολύ ακριβής, αλλά η εκτίμηση της θερμοκρασίας με σφάλμα 0,4 - 4 μοίρες επιτρέπει (ανάλογα με τη σχεδίαση του θερμομέτρου, δηλαδή με τον αριθμό των πλωτών σε αυτό). Το πιο σημαντικό όμως είναι ότι είναι πολύ όμορφος!

«Πρέπει να δεχτούμε ως έναν από τους πιο γενικούς νόμους της θερμότητας που
«όλα τα σώματα» που επικοινωνούν ελεύθερα μεταξύ τους και δεν υπόκεινται σε
άνισες εξωτερικές επιρροές, αποκτούν την ίδια θερμοκρασία,
αυτό που δείχνει το θερμόμετρο».
Τζόζεφ Μπλακ
Διαισθητική κατανόηση της θερμοκρασίας
αναπτύσσεται από τις πρώτες μέρες της ζωής μας. Ωστόσο
οι προκλήσεις που αντιμετωπίζει η επιστήμη απαιτούν όλο και περισσότερα
ακριβείς ερμηνείες αυτού που αντιλαμβανόμαστε μέσω των αισθήσεων.
Έτσι, ένα σημαντικό στάδιο στην ανάπτυξη του δόγματος της θερμικής
φαινόμενα ήταν ο εντοπισμός διαφορών μεταξύ των εννοιών
«θερμότητα» και «θερμοκρασία». Ο πρώτος που ξεκάθαρα
διατύπωσε την ιδέα της ανάγκης διάκρισής τους,
ήταν ο Μαύρος. Ενδιαφέρουσα και κατατοπιστική ιστορία της δημιουργίας
και τη χρήση οργάνων μέτρησης θερμοκρασίας –
θερμόμετρα.
Σήμερα, θερμόμετρα υγρών και αερίων, ημιαγωγών και
οπτικός. Και η ποικιλία των θερμοκρασιών που εισάγονται τώρα στην επιστήμη είναι μεγάλη:
διάκριση μεταξύ ηλεκτρονικών και ιόντων θερμοκρασιών, φωτεινότητας και χρώματος,
θόρυβος και κεραία κ.λπ.

Χρονολόγιο δημιουργίας του θερμομέτρου

Εφεύρεση του θερμομέτρου

Βελτίωση του Θερμομέτρου

Θερμόμετρο Φαρενάιτ

Reaumur και Κελσίου

Είναι ενδιαφέρον ότι...

συμπέρασμα

Περιγραφή της παρουσίασης ανά μεμονωμένες διαφάνειες:

1 διαφάνεια

Περιγραφή διαφάνειας:

2 διαφάνεια

Περιγραφή διαφάνειας:

Ερευνητικοί στόχοι 1. Μάθετε: πότε και ποιος ήρθε για πρώτη φορά στην ιδέα της μέτρησης του βαθμού θέρμανσης των σωμάτων. 3. Παρακολουθήστε πόσο γρήγορα η επιστήμη παρέλαβε μια συσκευή κατάλληλη για την ακριβή μέτρηση της θερμοκρασίας.

3 διαφάνεια

Περιγραφή διαφάνειας:

Υπόθεση Μια συσκευή για τη μέτρηση της θερμοκρασίας δημιουργήθηκε πριν από πολύ καιρό και ονομάστηκε θερμόμετρο.Υπάρχουν πολλές κλίμακες θερμοκρασίας.

4 διαφάνεια

Περιγραφή διαφάνειας:

Μια διαισθητική ιδέα της θερμοκρασίας αναπτύσσεται από τις πρώτες μέρες της ζωής μας. Ωστόσο, οι προκλήσεις που αντιμετωπίζει η επιστήμη απαιτούν ολοένα και πιο ακριβείς ερμηνείες του τι αντιλαμβανόμαστε με τις αισθήσεις μας. Έτσι, ένα σημαντικό στάδιο στην ανάπτυξη του δόγματος των θερμικών φαινομένων ήταν ο εντοπισμός της διαφοράς μεταξύ των εννοιών «θερμότητα» και «θερμοκρασία». Το πρώτο άτομο που διατύπωσε ξεκάθαρα την ιδέα της ανάγκης να τους διακρίνεις ήταν ο Μαύρος. Η ιστορία της δημιουργίας και χρήσης οργάνων για τη μέτρηση της θερμοκρασίας - θερμόμετρα - είναι ενδιαφέρουσα και κατατοπιστική. Σήμερα είναι γνωστά θερμόμετρα υγρών και αερίων, θερμόμετρα ημιαγωγών και οπτικών. Και η ποικιλία των θερμοκρασιών που εισάγονται τώρα στην επιστήμη είναι μεγάλη: διακρίνουν μεταξύ θερμοκρασιών ηλεκτρονίων και ιόντων, φωτεινότητας και χρώματος, θορύβου και κεραίας κ.λπ. «Πρέπει να δεχτούμε ως έναν από τους πιο γενικούς νόμους της θερμότητας, ότι «όλα τα σώματα» που επικοινωνούν ελεύθερα μεταξύ τους και δεν υπόκεινται σε άνισες εξωτερικές επιρροές αποκτούν την ίδια θερμοκρασία, όπως δείχνει το θερμόμετρο». Τζόζεφ Μπλακ

5 διαφάνεια

Περιγραφή διαφάνειας:

Χρονολογία δημιουργίας του θερμομέτρου Το 1597, ο Galileo Galilei εφηύρε την πρώτη συσκευή για την παρατήρηση των μεταβολών της θερμοκρασίας (θερμοσκόπιο).Το 1657, το θερμοσκόπιο του Galileo βελτιώθηκε από Φλωρεντινούς επιστήμονες. Τα μόνιμα θερμομετρικά σημεία ιδρύθηκαν τον 18ο αιώνα. Το 1714, ο Ολλανδός επιστήμονας D. Fahrenheit κατασκεύασε ένα θερμόμετρο υδραργύρου. Το 1730, ο Γάλλος φυσικός R. Reaumur πρότεινε ένα θερμόμετρο αλκοόλης. Το 1848, ο Άγγλος φυσικός William Thomson (Λόρδος Kelvin) απέδειξε τη δυνατότητα δημιουργίας μιας απόλυτης κλίμακας θερμοκρασίας. Ουίλιαμ Τόμσον

6 διαφάνεια

Περιγραφή διαφάνειας:

Πρόκειται για ένα θερμοδυναμικό μέγεθος που καθορίζει τον βαθμό θέρμανσης ενός σώματος. Τα σώματα που έχουν υψηλότερη θερμοκρασία είναι πιο ζεστά. Σύμφωνα με τον δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο, η αυθόρμητη μεταφορά θερμότητας είναι δυνατή μόνο από σώματα με υψηλότερη θερμοκρασία σε σώματα με χαμηλότερη θερμοκρασία. Σε κατάσταση θερμικής ισορροπίας, η θερμοκρασία εξισώνεται σε όλα τα μέρη ενός αυθαίρετα πολύπλοκου συστήματος. Ένα μέτρο μιας αλλαγής στη θερμοκρασία του σώματος μπορεί να είναι μια αλλαγή σε οποιαδήποτε ιδιότητα εξαρτάται από αυτήν, για παράδειγμα, όγκος, ηλεκτρική αντίσταση κ.λπ. Τις περισσότερες φορές, μια αλλαγή στον όγκο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Η συσκευή των θερμομέτρων βασίζεται σε αυτό. Το πρώτο θερμόμετρο εφευρέθηκε από τον Γαλιλαίο γύρω στο 1600. Το νερό χρησιμοποιήθηκε ως θερμομετρική ουσία, δηλαδή σώμα που διαστέλλεται όταν θερμαίνεται. Για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας του σώματος, το θερμόμετρο έρχεται σε επαφή με το σώμα. Μόλις επιτευχθεί η θερμική ισορροπία, το θερμόμετρο δείχνει τη θερμοκρασία του σώματος. Για να αλλάξετε τη θερμοκρασία, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια διμεταλλική λωρίδα. Μια τέτοια πλάκα αποτελείται από δύο μέταλλα, για παράδειγμα, μια λωρίδα σιδήρου και μια λωρίδα ψευδαργύρου που είναι καρφωμένη σε αυτήν. Ο σίδηρος και ο ψευδάργυρος διαστέλλονται διαφορετικά. Έτσι, 1 m σύρμα σιδήρου όταν θερμαίνεται κατά 100 μοίρες επιμηκύνεται κατά 1 mm και 1 m σύρμα ψευδαργύρου - κατά 3 mm. Επομένως, εάν θερμάνετε μια διμεταλλική λωρίδα, θα αρχίσει να λυγίζει προς το σίδερο.

7 διαφάνεια

Περιγραφή διαφάνειας:

Διαφορετικά σώματα διαστέλλονται διαφορετικά όταν θερμαίνονται, επομένως η κλίμακα του θερμομέτρου εξαρτάται από τη θερμομετρική ουσία. Για πρακτικούς σκοπούς, τα θερμόμετρα ταξινομούνται ανάλογα με τα σημεία τήξης ή βρασμού ή κάποιο άλλο σημείο, εφόσον η διαδικασία πραγματοποιείται σε σταθερή θερμοκρασία. Η πιο διαδεδομένη είναι η κλίμακα του εκατοστού (ή η κλίμακα Κελσίου, που πήρε το όνομά της από τον Σουηδό φυσικό που την πρότεινε). Σε αυτή την κλίμακα, ο πάγος λιώνει στους 0 βαθμούς και το νερό βράζει στους 100 βαθμούς και η απόσταση μεταξύ τους χωρίζεται σε εκατό μέρη, καθένα από τα οποία θεωρείται ένας βαθμός. Στην Αγγλία και τις ΗΠΑ, μερικές φορές χρησιμοποιείται η κλίμακα Fahrenheit, στην οποία το σημείο τήξης του πάγου είναι 32 μοίρες και το σημείο βρασμού του νερού είναι 212 μοίρες. στη Γαλλία, χρησιμοποιώντας την κλίμακα Reaumur: 0 μοίρες και 80, αντίστοιχα. Τώρα μερικές πρακτικές συμβουλές. Παίρνετε λωρίδες από σίδερο και ψευδάργυρο πάχους περίπου 5 χιλιοστών, μήκους 15-20 εκ. και πλάτους 1 εκ. Συνδέστε τις με πριτσίνια κάθε 1,5-2 εκ. Σφίξτε το ένα άκρο της διμεταλλικής λωρίδας σε μέγγενη και θερμαίνετε το πάνω από το αέριο. Το πιάτο θα λυγίσει.

8 διαφάνεια

Περιγραφή διαφάνειας:

Εφεύρεση του θερμομέτρου Οι επιστήμονες άρχισαν να σκέφτονται τι είναι η θερμότητα πριν από πολύ καιρό. Ακόμη και αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι συλλογίστηκαν αυτό το ερώτημα. Αλλά δεν ήταν σε θέση να εκφράσουν τίποτα άλλο εκτός από τις πιο γενικές υποθέσεις. Και στον Μεσαίωνα δεν εκφράστηκαν σχεδόν καθόλου ευφυείς ιδέες. Το δόγμα των θερμικών φαινομένων άρχισε να αναπτύσσεται μόλις στα μέσα του 18ου αιώνα. Η ώθηση για την ανάπτυξη αυτού του δόγματος ήταν η εφεύρεση του θερμομέτρου. Πολλοί επιστήμονες εργάστηκαν για την εφεύρεση του θερμομέτρου. Ο πρώτος από αυτούς ήταν ο Galileo Galilei. Στα τέλη του 16ου αι. Ο Γαλιλαίος ενδιαφέρθηκε για τα θερμικά φαινόμενα. Για να μετρήσει τη θερμότητα ενός σώματος, ο Galileo αποφάσισε να εκμεταλλευτεί την ιδιότητα του αέρα να διαστέλλεται όταν θερμαίνεται. Πήρε ένα λεπτό γυάλινο σωλήνα, το ένα άκρο του οποίου κατέληγε σε μια μπάλα και κατέβασε το άλλο ανοιχτό άκρο σε ένα δοχείο με νερό. Ταυτόχρονα, πέτυχε μια τέτοια θέση που το νερό γέμισε μερικώς τον σωλήνα. Τώρα, όταν ο αέρας στην μπάλα θερμαινόταν ή κρύωνε, η στάθμη του νερού στο σωλήνα έπεφτε ή ανέβαινε, και από τη στάθμη του νερού μπορούσε κανείς να κρίνει τη «θέρμανση» του σώματος. Η συσκευή του Galileo ήταν πολύ ατελής. Πρώτον, δεν ήταν βαθμολογημένο, δεν υπήρχαν διαιρέσεις στον σωλήνα. Δεύτερον, η στάθμη του νερού στο σωλήνα δεν εξαρτιόταν μόνο από τη θερμοκρασία του αέρα στη γυάλινη σφαίρα, αλλά και από την ατμοσφαιρική πίεση.

Διαφάνεια 9

Περιγραφή διαφάνειας:

Βελτίωση του θερμομέτρου Μετά το Galileo, πολλοί επιστήμονες συμμετείχαν στην εφεύρεση οργάνων με τα οποία θα ήταν δυνατός ο προσδιορισμός της θερμικής κατάστασης των σωμάτων. Σταδιακά ο σχεδιασμός της συσκευής βελτιώθηκε. Στα μέσα του 17ου αιώνα. Η Ακαδημία Εμπειρίας της Φλωρεντίας πρότεινε τη συσκευή που φαίνεται στο σχήμα. Η συσκευή ήταν ένας γυάλινος σωλήνας που κατέληγε σε μια μπάλα στο κάτω μέρος. Το άνω άκρο του σωλήνα σφραγίστηκε. Η μπάλα και μέρος του σωλήνα γεμίστηκαν με οινόπνευμα και τοποθετήθηκαν χάντρες κατά μήκος του σωλήνα, σχηματίζοντας μια κλίμακα για την ανάγνωση της θερμοκρασίας. Οι μετρήσεις αυτής της συσκευής δεν εξαρτώνται πλέον από την τιμή της ατμοσφαιρικής πίεσης. Υπήρχαν και άλλα θερμόμετρα. Συγκεκριμένα, ένας από τους πρώτους σχεδιαστές ήταν ο Ιταλός γιατρός Santorio, ο οποίος χρησιμοποίησε τη συσκευή του για να μετρήσει τη θερμοκρασία σε ασθενείς. Αυτή ήταν ίσως η πρώτη πρακτική χρήση ενός θερμομέτρου. Παρά τις επιτυχίες στον σχεδιασμό των θερμομέτρων, αυτά τα όργανα εξακολουθούσαν να είναι πολύ ατελή: δεν είχε καθιερωθεί μια κοινή κλίμακα θερμοκρασίας. για διάφορα θερμόμετρα ρυθμίστηκε αυθαίρετα? διαφορετικά θερμόμετρα έδειξαν διαφορετικές θερμοκρασίες κάτω από τις ίδιες συνθήκες.

10 διαφάνεια

Περιγραφή διαφάνειας:

Θερμόμετρο Fahrenheit Για πρώτη φορά, θερμόμετρα κατάλληλα για πρακτικούς σκοπούς άρχισαν να παράγονται από έναν κύριο φυσητή γυαλιού από την Ολλανδία Fahrenheit στις αρχές του 18ου αιώνα. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη ότι ορισμένες φυσικές διεργασίες συμβαίνουν πάντα στον ίδιο βαθμό θέρμανσης. Το θερμόμετρο Φαρενάιτ έμοιαζε με ένα σύγχρονο απλό θερμόμετρο. Ο Φαρενάιτ χρησιμοποίησε για πρώτη φορά το αλκοόλ ως διαστελλόμενο σώμα και στη συνέχεια, το 1714, τον υδράργυρο. Χρησιμοποίησε διάφορες ζυγαριές. Στην τελευταία του κλίμακα, τα κύρια σημεία θερμοκρασίας ήταν τα εξής: 1. θερμοκρασία του μείγματος νερού, πάγου και επιτραπέζιου αλατιού - μηδέν βαθμοί 2. θερμοκρασία μείγματος πάγου και νερού - 32 βαθμοί. Η θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος στην κλίμακα Φαρενάιτ ήταν 96 βαθμοί. Ο Φαρενάιτ θεώρησε αυτή τη θερμοκρασία το τρίτο κύριο σημείο. Το σημείο βρασμού του νερού αποδείχθηκε ότι ήταν 180 μοίρες στην κλίμακα του. Τα θερμόμετρα κατασκευασμένα από το Fahrenheit κέρδισαν φήμη και άρχισαν να χρησιμοποιούνται. Η κλίμακα Φαρενάιτ έχει χρησιμοποιηθεί σε ορισμένες χώρες μέχρι την εποχή μας.

11 διαφάνεια

Περιγραφή διαφάνειας:

Réaumur και Celsius Μετά το Fahrenheit, προτάθηκαν πολλές άλλες κλίμακες και σχέδια θερμομέτρων. Από όλες αυτές τις κλίμακες, δύο έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα. Η πρώτη κλίμακα: 0 βαθμοί – η θερμοκρασία ενός μείγματος νερού και πάγου και 80 βαθμοί – το σημείο βρασμού του νερού προτάθηκε από τον Γάλλο επιστήμονα Reaumur το 1730 και φέρει το όνομά του. Η δεύτερη κλίμακα δεν ονομάστηκε σωστά από τον Σουηδό αστρονόμο Κελσίου. Ο Κελσίου το 1742 πρότεινε μια κλίμακα θερμοκρασίας Κελσίου, στην οποία το σημείο βρασμού του νερού λήφθηκε ως 0 βαθμοί και το σημείο τήξης του πάγου ως 100 βαθμοί. Η σύγχρονη κλίμακα Κελσίου, που ονομάζεται κλίμακα Κελσίου, προτάθηκε λίγο αργότερα. Όπως γνωρίζετε, τέθηκε σε χρήση και χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή. Ο Κελσίου γνώριζε ήδη ότι το σημείο βρασμού του νερού και το σημείο τήξης του πάγου εξαρτώνται από την πίεση του αέρα. Μετά την εφεύρεση της συσκευής θερμικής μέτρησης, οι φυσικοί μπόρεσαν να αρχίσουν να μελετούν θερμικά φαινόμενα.

12 διαφάνεια

Περιγραφή διαφάνειας:

Είναι περίεργο ότι... ...στην πραγματικότητα, ο Σουηδός αστρονόμος και φυσικός Κέλσιος πρότεινε μια κλίμακα στην οποία το σημείο βρασμού του νερού ορίζεται με τον αριθμό 0 και το σημείο τήξης του πάγου με τον αριθμό 100. Λίγο αργότερα, η κλίμακα Κελσίου έδωσε μια μοντέρνα εμφάνιση από τον συμπατριώτη του Στρόμερ. ...Ο Φαρενάιτ πήρε την ιδέα να φτιάξει μόνος του ένα θερμόμετρο όταν διάβασε για την ανακάλυψη του Γάλλου φυσικού Amonton, «ότι το νερό βράζει σε σταθερό βαθμό θερμότητας». ...στα τέλη του 18ου αιώνα ο αριθμός των κλιμάκων θερμοκρασίας έφτασε τις δύο δωδεκάδες. ...κάποτε στα εργαστήρια φυσικής χρησιμοποιούσαν το λεγόμενο θερμόμετρο ζύγισης. Αποτελούνταν από μια κούφια μπάλα πλατίνας γεμάτη με υδράργυρο, στην οποία υπήρχε μια τριχοειδής τρύπα. Η αλλαγή της θερμοκρασίας κρίθηκε από την ποσότητα υδραργύρου που ρέει έξω από την τρύπα. ...με μια μείωση της θερμοκρασίας της υδρογείου μόνο κατά ένα βαθμό, θα απελευθερωνόταν ενέργεια που θα ήταν περίπου ένα δισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από αυτή που παράγεται ετησίως από όλα τα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας στον κόσμο.

Περιγραφή διαφάνειας:

Λογοτεχνία B.I. Spassky “Physics in its development”, M. “Enlightenment”, 1979 “Physics for the new”, σύνταξη Μ.Ν. Alekseeva, M. «Διαφωτισμός», 1980 A.A. Leonovich “Physical Kaleidoscope”, M. “Bureau Quantum”, 1994 “Encyclopedic Dictionary of a Young Physicist”, M. “Pedagogy”, 1984