rumah · Peralatan · Sejarah Termometer: Bagaimana Termometer Pertama Kali Ditemukan? Presentasi dengan topik "sejarah termometer" Sejarah penciptaan presentasi termometer

Sejarah Termometer: Bagaimana Termometer Pertama Kali Ditemukan? Presentasi dengan topik "sejarah termometer" Sejarah penciptaan presentasi termometer

Geser 1

Geser 2

Skala suhu ada banyak sekali, alat untuk mengukur suhu sudah diciptakan sejak dahulu kala disebut termometer.

Geser 3

Gagasan intuitif tentang suhu berkembang sejak hari-hari pertama kehidupan kita. Namun, tantangan yang dihadapi sains memerlukan interpretasi yang semakin tepat terhadap apa yang kita rasakan dengan indra kita. Dengan demikian, tahap penting dalam pengembangan doktrin fenomena termal adalah identifikasi perbedaan antara konsep “panas” dan “suhu”. Orang pertama yang dengan jelas merumuskan gagasan tentang perlunya membedakannya adalah Black. Sejarah penciptaan dan penggunaan alat untuk mengukur suhu - termometer - menarik dan informatif. “Kita harus menerima sebagai salah satu hukum panas yang paling umum, bahwa “semua benda” yang berkomunikasi secara bebas satu sama lain dan tidak terkena pengaruh eksternal yang tidak sama memperoleh suhu yang sama, seperti yang ditunjukkan oleh termometer.” Joseph Black Saat ini dikenal termometer cair dan gas, semikonduktor, dan termometer optik. Dan variasi suhu yang kini diperkenalkan dalam sains sangat beragam: suhu membedakan antara suhu elektron dan ion, kecerahan dan warna, kebisingan dan antena, dll.

Geser 4

Kronologi Penciptaan Termometer Pada tahun 1597, Galileo Galilei menemukan alat pertama untuk mengamati perubahan suhu (termoskop), pada tahun 1657, termoskop Galileo diperbaiki oleh para ilmuwan Florentine. Titik termometer permanen didirikan pada abad ke-18. Pada tahun 1714, ilmuwan Belanda D. Fahrenheit membuat termometer air raksa. Pada tahun 1730, fisikawan Perancis R. Reaumur mengusulkan termometer alkohol. Pada tahun 1848, fisikawan Inggris William Thomson (Lord Kelvin) membuktikan kemungkinan terciptanya skala suhu absolut. William Thomson

Geser 5

Ini adalah besaran termodinamika yang menentukan derajat pemanasan suatu benda. Benda yang suhunya lebih tinggi akan lebih panas. Menurut hukum kedua termodinamika, perpindahan panas secara spontan hanya mungkin terjadi dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah. Dalam keadaan kesetimbangan termal, suhu disamakan di semua bagian sistem kompleks yang berubah-ubah. Ukuran perubahan suhu suatu benda dapat berupa perubahan sifat apa pun yang bergantung padanya, misalnya volume, hambatan listrik, dll. Paling sering, perubahan volume digunakan untuk mengukur suhu. Perangkat termometer didasarkan pada ini. Termometer pertama ditemukan oleh Galileo sekitar tahun 1600. Air digunakan sebagai zat termometri, yaitu benda yang memuai jika dipanaskan. Untuk menentukan suhu tubuh, termometer dikontakkan dengan tubuh; Setelah kesetimbangan termal tercapai, termometer menunjukkan suhu tubuh. Untuk mengubah suhu, Anda bisa menggunakan strip bimetalik. Pelat semacam itu terdiri dari dua logam, misalnya sepotong besi dan sepotong seng yang dipaku padanya. Besi dan seng memuai secara berbeda. Jadi, 1 m kawat besi jika dipanaskan 100 derajat akan memanjang sebesar 1 mm, dan 1 m kawat seng - sebesar 3 mm. Oleh karena itu, jika Anda memanaskan strip bimetal, strip bimetal akan mulai membengkok ke arah setrika. Suhu

Geser 6

Benda yang berbeda memuai secara berbeda ketika dipanaskan, sehingga skala termometer bergantung pada zat termometrik. Untuk tujuan praktis, termometer dinilai berdasarkan titik leleh atau titik didih atau titik lainnya, selama prosesnya terjadi pada suhu konstan. Yang paling luas adalah skala celcius (atau skala Celsius, dinamai menurut nama fisikawan Swedia yang mengusulkannya). Pada skala ini, es mencair pada 0 derajat dan air mendidih pada 100 derajat, dan jarak antara keduanya dibagi menjadi seratus bagian, yang masing-masing dianggap satu derajat. Di Inggris dan Amerika, skala Fahrenheit kadang-kadang digunakan, di mana titik leleh es adalah 32 derajat, dan titik didih air adalah 212 derajat; di Perancis, menggunakan skala Reaumur: masing-masing 0 derajat dan 80. Sekarang beberapa nasihat praktis. Ambil potongan besi dan seng setebal 5 mm, panjang 15-20 cm, dan lebar 1 cm, sambungkan dengan paku keling setiap 1,5-2 cm. Jepit salah satu ujung strip bimetalik pada alat penjepit dan panaskan di atas gas. Pelatnya akan bengkok.

Geser 7

Para ilmuwan mulai memikirkan tentang apa itu panas sejak lama. Bahkan para filsuf Yunani kuno pun memikirkan pertanyaan ini. Namun mereka tidak dapat mengungkapkan apa pun selain asumsi yang paling umum. Pada Abad Pertengahan pun, hampir tidak ada gagasan cerdas yang diungkapkan. Doktrin fenomena termal baru mulai berkembang pada pertengahan abad ke-18. Dorongan bagi berkembangnya doktrin ini adalah penemuan termometer. Banyak ilmuwan yang berupaya menemukan termometer. Yang pertama adalah Galileo Galilei. Pada akhir abad ke-16. Galileo menjadi tertarik pada fenomena termal. Untuk mengukur panas suatu benda, Galileo memutuskan untuk memanfaatkan sifat udara yang memuai ketika dipanaskan. Dia mengambil tabung kaca tipis, salah satu ujungnya berbentuk bola, dan menurunkan ujung terbuka lainnya ke dalam bejana berisi air. Pada saat yang sama, ia mencapai posisi sedemikian rupa sehingga air memenuhi sebagian tabung. Sekarang, ketika udara di dalam bola memanas atau mendingin, permukaan air di dalam tabung turun atau naik, dan dari ketinggian air seseorang dapat menilai “pemanasan” suatu benda. Perangkat Galileo sangat tidak sempurna. Pertama, tidak lulus, tidak ada pembagian di tabung. Kedua, ketinggian air di dalam tabung tidak hanya bergantung pada suhu udara di dalam bola kaca, tetapi juga pada tekanan atmosfer. Penemuan termometer

Geser 8

Memperbaiki termometer Setelah Galileo, banyak ilmuwan terlibat dalam penemuan instrumen yang memungkinkan untuk menentukan keadaan termal suatu benda. Secara bertahap desain perangkat ditingkatkan. Di pertengahan abad ke-17. Florence Academy of Experience mengusulkan perangkat yang ditunjukkan pada gambar. Alat itu berupa tabung kaca yang diakhiri dengan bola di bagian bawah. Ujung atas tabung ditutup rapat. Bola dan sebagian tabung diisi dengan alkohol, dan manik-manik ditempatkan di sepanjang tabung, membentuk skala untuk membaca suhu. Pembacaan alat ini tidak lagi bergantung pada nilai tekanan atmosfer. Ada termometer lain. Secara khusus, salah satu desainer pertama adalah dokter Italia Santorio, yang menggunakan perangkatnya untuk mengukur suhu pasien. Ini mungkin penggunaan praktis termometer yang pertama. Meskipun terdapat keberhasilan dalam desain termometer, instrumen-instrumen ini masih sangat tidak sempurna: skala suhu umum belum ditetapkan; untuk berbagai termometer diatur secara sewenang-wenang; termometer yang berbeda menunjukkan suhu yang berbeda dalam kondisi yang sama.

Geser 9

Termometer Fahrenheit Pada skala terakhirnya, titik suhu utama adalah sebagai berikut: suhu campuran air, es dan garam meja - nol derajat, suhu campuran es dan air - 32 derajat. Suhu tubuh manusia pada skala Fahrenheit adalah 96 derajat. Fahrenheit menganggap suhu ini sebagai poin utama ketiga. Titik didih air ternyata 180 derajat pada skalanya. Termometer yang dibuat oleh Fahrenheit mendapatkan ketenaran dan mulai digunakan. Skala Fahrenheit telah digunakan di beberapa negara hingga zaman kita.Untuk pertama kalinya, termometer yang cocok untuk tujuan praktis mulai diproduksi oleh ahli peniup kaca dari Holland Fahrenheit pada awal abad ke-18. Pada saat ini, para ilmuwan telah mengetahui bahwa beberapa proses fisik selalu terjadi pada tingkat pemanasan yang sama. Termometer Fahrenheit tampak sama dengan termometer sederhana modern. Fahrenheit pertama kali menggunakan alkohol sebagai benda yang mengembang, dan kemudian, pada tahun 1714, merkuri. Dia menggunakan skala yang berbeda...

Geser 10

Réaumur dan Celsius Setelah Fahrenheit, banyak skala dan desain termometer lain yang diusulkan. Dari semua skala tersebut, dua yang bertahan hingga saat ini. Skala pertama: 0 derajat – suhu campuran air dan es dan 80 derajat – titik didih air diusulkan oleh ilmuwan Perancis Reaumur pada tahun 1730 dan menggunakan namanya. Skala kedua kurang tepat dinamai menurut nama astronom Swedia Celsius. Celsius pada tahun 1742 mengusulkan skala suhu celcius, di mana titik didih air diambil 0 derajat, dan titik leleh es 100 derajat. Skala Celcius modern, yang disebut skala Celcius, diusulkan kemudian. Seperti yang Anda ketahui, ini mulai digunakan dan saat ini digunakan. Celcius sudah mengetahui bahwa titik didih air dan titik leleh es bergantung pada tekanan udara. Setelah penemuan alat pengukuran termal, fisikawan dapat mulai mempelajari fenomena termal.

Geser 11

Sangat mengherankan bahwa... ...sebenarnya, astronom dan fisikawan Swedia Celsius mengusulkan skala di mana titik didih air ditandai dengan angka 0, dan titik leleh es dengan angka 100. Beberapa saat kemudian, skala Celsius diberi tampilan modern oleh rekan senegaranya Stroemer. ...Fahrenheit mendapat ide untuk membuat termometer sendiri ketika dia membaca tentang penemuan fisikawan Perancis Amonton, “bahwa air mendidih pada tingkat panas yang tetap.” ...pada akhir abad ke-18 jumlah skala suhu mencapai dua lusin. ...pada suatu waktu di laboratorium fisika mereka menggunakan apa yang disebut termometer penimbangan. Itu terdiri dari bola platina berongga berisi merkuri, di dalamnya terdapat lubang kapiler. Perubahan suhu dinilai dari banyaknya air raksa yang keluar dari lubang. ...dengan penurunan suhu bumi sebesar satu derajat saja, energi yang dilepaskan kira-kira satu miliar kali lebih besar dibandingkan energi yang dihasilkan setiap tahun oleh semua pembangkit listrik di dunia.

Ini adalah besaran termodinamika yang menentukan derajat pemanasan suatu benda. Benda yang suhunya lebih tinggi akan lebih panas. Menurut hukum kedua termodinamika, perpindahan panas secara spontan hanya mungkin terjadi dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah. Dalam keadaan kesetimbangan termal, suhu disamakan di semua bagian sistem kompleks yang berubah-ubah. Ukuran perubahan suhu suatu benda dapat berupa perubahan sifat apa pun yang bergantung padanya, misalnya volume, hambatan listrik, dll. Paling sering, perubahan volume digunakan untuk mengukur suhu. Perangkat termometer didasarkan pada ini. Termometer pertama ditemukan oleh Galileo sekitar tahun 1600. Air digunakan sebagai zat termometri, yaitu benda yang memuai jika dipanaskan. Untuk menentukan suhu tubuh, termometer dikontakkan dengan tubuh; Setelah kesetimbangan termal tercapai, termometer menunjukkan suhu tubuh. Untuk mengubah suhu, Anda bisa menggunakan strip bimetalik. Pelat semacam itu terdiri dari dua logam, misalnya sepotong besi dan sepotong seng yang dipaku padanya. Besi dan seng memuai secara berbeda. Jadi, 1 m kawat besi jika dipanaskan 100 derajat akan memanjang sebesar 1 mm, dan 1 m kawat seng - sebesar 3 mm. Oleh karena itu, jika Anda memanaskan strip bimetal, strip bimetal akan mulai membengkok ke arah setrika.

1 slide

2 geser

Suhu adalah besaran fisis yang mencirikan energi kinetik rata-rata partikel sistem makroskopik yang berada dalam keadaan kesetimbangan termodinamika. Dalam keadaan setimbang, suhu mempunyai nilai yang sama untuk seluruh bagian makroskopis sistem.

3 geser

Mari kita ambil tiga cangkir yang dalam, yang satu berisi air yang sangat dingin, yang lain berisi air panas, dan yang ketiga berisi air dari botol yang sudah lama disimpan di dalam ruangan. Mari kita pegang satu tangan sebentar di air panas dan tangan lainnya di air dingin. Setelah itu, masukkan kedua tangan ke dalam sepiring air dari teko. Mari kita rasakan bahwa air yang sama akan lebih hangat di satu tangan dibandingkan di tangan lainnya. Pengalaman ini menunjukkan bahwa sensasi panas bisa menipu, dan suhu tubuh tidak dapat ditentukan dengan pasti menggunakan indera. Di sini perangkat khusus membantu kami - termometer. Ketika suhu suatu benda berubah, beberapa sifat benda, misalnya volume, berubah. Di sinilah termometer bekerja. Mari kita melakukan percobaan

4 geser

Pada akhir abad ke-19, ditemukan bahwa suhu mencirikan keadaan kesetimbangan termal sistem makroskopik dan intensitas gerakan termal partikel-partikelnya. Pada saat yang sama, terbukti bahwa: ketika benda-benda dengan suhu berbeda bersentuhan, energi selalu berpindah dari benda dengan suhu lebih tinggi ke benda dengan suhu lebih rendah; Semua benda yang berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain mempunyai suhu yang sama.

5 geser

6 geser

Termoskop Galileo Sejarah termodinamika dimulai ketika Galileo Galilei menciptakan instrumen pertama untuk mengamati perubahan suhu pada tahun 1592, menyebutnya termoskop. Belakangan, ilmuwan Florentine menyempurnakan termoskop Galileo dengan menambahkan skala manik-manik dan memompa udara keluar dari balon.

7 geser

Termoskop Termoskop adalah bola kaca kecil dengan tabung kaca yang disolder. Bola dipanaskan dan ujung tabung dicelupkan ke dalam air. Ketika bola mendingin, tekanan di dalamnya menurun, dan air di dalam tabung, di bawah pengaruh tekanan atmosfer, naik ke ketinggian tertentu. Saat cuaca menghangat, permukaan air di dalam tabung turun. Kerugian dari alat ini adalah hanya dapat digunakan untuk menilai tingkat relatif pemanasan atau pendinginan suatu benda, karena belum memiliki skala.

8 geser

Eksperimen Termoskop Yang perlu diperhatikan secara khusus adalah eksperimen Galileo dengan termoskop, yang juga dimulai pada periode Paduan, sekitar tahun 1597. Eksperimen ini penting bukan karena memunculkan diskusi selanjutnya tentang prioritas penemuan termometer, namun karena cara berpikir anti-Aristotelian baru yang muncul baik dalam konsepsi maupun implementasi pengalaman. Pengalamannya adalah sebagai berikut. Gunakan tangan Anda untuk menghangatkan labu seukuran telur; labu tersebut mempunyai leher yang panjang dan tipis, seperti batang gandum, diturunkan ke dalam baskom berisi air. Jika Anda melepaskan tangan dari labu, air dari mangkuk akan mulai naik ke leher saat wadah mendingin. Benedetto Castelli, mantan murid Galileo, menulis pada tahun 1638: “Efek ini digunakan oleh Signor Galileo yang disebutkan di atas untuk membuat instrumen untuk menentukan derajat panas dan dingin.” Sebelum Galileo, kemungkinan untuk mengukur derajat panas dan dingin belum terpikirkan oleh mereka, karena menurut ajaran mereka, dingin dan panas adalah sifat berbeda yang tercampur dalam suatu materi. Galileo mengajarkan, dan kemudian (pada tahun 1623) secara langsung menulis dalam “Saggiatore” (“Assayer”), bahwa dingin bukanlah kualitas positif, namun hanya ketiadaan panas; dingin tidak berada dalam materi, namun dalam tubuh yang sensitif.

Geser 9

Termometer cair pertama Pada abad ke-17, termoskop udara diubah menjadi termoskop alkohol oleh ilmuwan Florentine Torricelli. Alat itu dibalik, bejana berisi air dikeluarkan, dan alkohol dituangkan ke dalam tabung. Pengoperasian perangkat didasarkan pada pemuaian alkohol saat dipanaskan - sekarang pembacaannya tidak bergantung pada tekanan atmosfer. Ini adalah salah satu termometer cair pertama. Pada saat itu, pembacaan instrumen belum konsisten satu sama lain, karena belum ada sistem khusus yang diperhitungkan saat mengkalibrasi timbangan.

10 geser

Termometer Florentine Desain termoskop disempurnakan oleh Torricelli dan anggota Akademi Eksperimen dan ternyata sangat nyaman untuk berbagai aplikasi sehingga pada abad ke-17 “termometer Florentine” menjadi terkenal. Mereka diperkenalkan di Inggris oleh Boyle dan menyebar ke Prancis berkat astronom Bouillot (1605...1694), yang menerima termometer tersebut sebagai hadiah dari seorang diplomat Polandia.

11 geser

Termometer Amonton Pada tahun 1702, Guillaume Amonton (1663...1703) memperbaiki termometer udara Galileo, membuat termometer yang pada dasarnya identik dengan termometer gas modern. Termometer Amonton adalah tabung kaca berbentuk U, yang kaki pendeknya diakhiri dengan reservoir berisi udara; merkuri dituangkan ke dalam siku panjang dalam jumlah yang diperlukan untuk mempertahankan volume udara yang konstan di dalam tangki. Suhu ditentukan oleh ketinggian kolom air raksa. Menariknya, dengan instrumen ini, yang mendapat banyak ketidaksetujuan, Amonton sampai pada konsep nol mutlak, yang menurut datanya setara dengan –239,5 ° C. Lambert mengulangi eksperimen Amonton dengan lebih akurat dan juga sampai pada kesimpulan konsep nol mutlak, yang diungkapkannya sebagai berikut: “Derajat panas yang sama dengan nol sebenarnya bisa disebut dingin mutlak. Artinya dalam keadaan dingin mutlak volume udara sama dengan atau hampir sama dengan nol. Dapat dikatakan bahwa dalam suhu yang sangat dingin, udara menjadi sangat padat sehingga partikel-partikelnya saling bersentuhan satu sama lain, sehingga udara menjadi tidak dapat ditembus.”

12 geser

Titik ekstrim skala Pada tahun 1694, Carlo Renaldini mengusulkan untuk mengambil suhu leleh es dan titik didih air sebagai dua titik ekstrim.

Geser 13

Termometer Fahrenheit Perbaikan yang menentukan dalam desain termometer dilakukan oleh Gabriel Daniel Fahrenheit dari Jerman (1686...1736), yang memanfaatkan gagasan Olaf Roemer. Fahrenheit memproduksi termometer air raksa dan alkohol dengan bentuk yang masih digunakan sampai sekarang. Keberhasilan termometernya harus dilihat dari metode baru yang ia perkenalkan untuk memurnikan merkuri; selain itu, sebelum menyegel, dia merebus cairan di dalam tabung.

Geser 14

Skala Fahrenheit Pada tahun 1714, D.G. Fahrenheit membuat termometer air raksa. Pada skala tersebut, ia menunjuk tiga titik tetap: yang lebih rendah, 32 °F - titik beku larutan garam, 96 ° - suhu tubuh manusia, 212 °F atas - titik didih air. Termometer Fahrenheit digunakan di negara-negara berbahasa Inggris hingga tahun 70-an abad ke-20, dan masih digunakan di AS.

15 geser

Skala Reaumur Pada tahun 1730, ia mengusulkan penggunaan alkohol dalam termometer dan memperkenalkan skala yang dibuat tidak sembarangan, seperti skala Fahrenheit, tetapi sesuai dengan pemuaian termal alkohol. Dia bereksperimen dengan termometer alkohol dan sampai pada kesimpulan bahwa skala dapat dibuat sesuai dengan pemuaian termal alkohol. Setelah menetapkan bahwa alkohol yang ia gunakan, dicampur dengan air dengan perbandingan 5:1, memuai dengan perbandingan 1000:1080 ketika suhu berubah dari titik beku ke titik didih air, ilmuwan mengusulkan menggunakan skala dari 0 hingga 80 derajat. Mengambil suhu leleh es sebagai 0°, dan suhu mendidih air pada tekanan atmosfer normal sebagai 80°. René Antoine Ferchaux de Réaumur (1683...1757) tidak menyetujui penggunaan air raksa dalam termometer karena rendahnya koefisien muai air raksa.

16 geser

Skala Celsius Pada tahun 1742, ilmuwan Swedia Andres Celsius mengusulkan skala termometer air raksa di mana interval antara titik ekstrim dibagi menjadi 100 derajat. Pada saat yang sama, pada awalnya titik didih air ditetapkan sebagai 0 °, dan suhu leleh es ditetapkan sebagai 100 °. Namun, dalam bentuk ini skalanya ternyata tidak terlalu sesuai, dan kemudian astronom M. Stremer dan ahli botani K. Linnaeus memutuskan untuk menukar titik ekstrim tersebut.

Geser 17

Skala Lomonosov M.V. Lomonosov mengusulkan termometer cair yang mempunyai skala dengan 150 divisi dari titik leleh es hingga titik didih air.

18 geser

Skala Kelvin Pada awal abad ke-19, ilmuwan Inggris Lord Kelvin mengusulkan skala termodinamika absolut. Pada saat yang sama, Kelvin memperkuat konsep nol mutlak, yang menunjukkan suhu di mana pergerakan termal molekul berhenti. Dalam Celcius suhunya -273,15 °C.

Geser 19

20 geser

Jika pada abad ke-18 benar-benar terjadi “boom” penemuan di bidang sistem pengukuran suhu, maka pada abad terakhir dimulailah era penemuan baru di bidang metode pengukuran suhu. Saat ini, ada banyak perangkat yang digunakan dalam industri, dalam kehidupan sehari-hari, dan dalam penelitian ilmiah - termometer ekspansi dan termometer manometrik, termometer termoelektrik dan resistansi, serta termometer pirometri yang memungkinkan Anda mengukur suhu tanpa kontak.

21 slide

Termometer Galileo Mainan suvenir; ini memiliki hubungan yang sangat tidak langsung dengan Galileo Galilei sendiri. Nama yang tepat untuk benda kecil yang menghibur dan indah ini adalah: “Termometer Galileo”. Termometer ini dinamai demikian, tampaknya untuk menghormati Galileo Galilei, yang merupakan orang pertama yang menemukan termoskop pada tahun 1592 - nenek moyang semua termometer. Termometer Galileo adalah silinder kaca berisi air, di mana bejana kaca berbentuk bola berisi cairan berwarna (air + alkohol + cat) mengapung. Setiap pelampung berbentuk bola memiliki label emas atau perak yang ditempelkan di bagian bawah dengan nilai suhu tertera di atasnya. Tergantung pada ukuran termometer, jumlah pelampung di dalamnya bervariasi dari 4 hingga 11. Kisaran suhu yang diukur dengan termometer adalah sekitar suhu ruangan: 16-28 derajat. Temperatur ditentukan oleh rendahnya pelampung yang mengapung. Pelampung diisi dengan cairan dengan cara yang berbeda-beda sedemikian rupa sehingga massa jenis rata-ratanya berbeda: massa jenis terkecil ada di atas, paling tinggi di bawah, tetapi semuanya mendekati massa jenis air, berbeda dari itu hanya sedikit. Ketika suhu udara di dalam ruangan menurun, suhu air di dalam bejana juga menurun, air menyusut, dan kepadatannya menjadi lebih besar. Kita tahu bahwa benda yang massa jenisnya lebih kecil dari massa jenis zat cair di sekitarnya mengapung di dalamnya. Jadi begini: pelampung, yang massa jenisnya kini sama dengan massa jenis air di sekitarnya, akan mulai mengapung, menunjukkan penurunan suhu. Semakin banyak gelembung yang mengapung, semakin rendah suhunya, semakin sedikit gelembung yang mengapung, semakin tinggi (gelembung tersebut tenggelam karena air di dalam bejana mengembang karena pemanasan dan menjadi kurang padat - semuanya mudah dan dapat dimengerti!) Termometer ini, tentu saja, adalah tidak terlalu akurat, tapi memperkirakan suhu dengan kesalahan 0,4 - 4 derajat memungkinkan (tergantung pada desain termometer, yaitu pada jumlah pelampung di dalamnya). Tapi yang terpenting, dia sangat tampan!

“Kita harus menerimanya sebagai salah satu hukum panas yang paling umum
"semua badan" bebas berkomunikasi satu sama lain dan tidak tunduk
pengaruh eksternal yang tidak sama, memperoleh suhu yang sama,
apa yang ditunjukkan termometer."
Joseph Hitam
Pemahaman intuitif tentang suhu
berkembang sejak hari-hari pertama kehidupan kita. Namun
tantangan yang dihadapi sains membutuhkan lebih banyak lagi
interpretasi akurat atas apa yang kita rasakan melalui indra.
Dengan demikian, merupakan tahapan penting dalam pengembangan doktrin termal
fenomena adalah untuk mengidentifikasi perbedaan antar konsep
"panas" dan "suhu". Yang pertama dengan jelas
merumuskan gagasan tentang perlunya membedakannya,
adalah Hitam. Sejarah penciptaan yang menarik dan informatif
dan penggunaan alat ukur suhu –
termometer.
Saat ini, termometer cair dan gas, semikonduktor dan
optik. Dan variasi suhu yang kini diperkenalkan dalam sains sangatlah besar:
membedakan antara suhu elektronik dan ion, kecerahan dan warna,
kebisingan dan antena, dll.

Kronologi pembuatan termometer

Pada tahun 1597, Galileo Galilei menemukan yang pertama
mengganti alat observasi
suhu (termoskop)
Pada tahun 1657, termoskop Galileo dibuat
ditingkatkan oleh Florentine
ilmuwan.
Titik tetap termometer adalah
dipasang pada abad ke-18.
Pada tahun 1714, ilmuwan Belanda D. Fahrenheit
membuat termometer air raksa.
Pada tahun 1730, fisikawan Perancis R. Reaumur
menyarankan termometer alkohol.
Pada tahun 1848, fisikawan Inggris William Thomson
(Lord Kelvin) membuktikan kemungkinan itu
menciptakan skala suhu absolut.
William Thomson

Suhu
Ini adalah besaran termodinamika yang menentukan derajat pemanasan suatu benda. tubuh,
mereka yang memiliki suhu lebih tinggi lebih panas. Berdasarkan
Berdasarkan hukum kedua termodinamika, perpindahan panas secara spontan dapat terjadi
hanya dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah. Mampu
kesetimbangan termal, suhu disamakan di semua bagian secara sewenang-wenang
sistem yang kompleks.
Ukuran perubahan suhu tubuh bisa berupa perubahan apa saja
sifat-sifat yang bergantung padanya, misalnya volume, hambatan listrik, dll.
Metode yang paling umum digunakan untuk mengukur suhu adalah perubahan volume. Hal ini
Perangkat termometer didirikan. Termometer pertama ditemukan oleh Galileo
sekitar tahun 1600. Sebagai zat termometri, yaitu suatu benda,
memuai jika dipanaskan, ia menggunakan air. Untuk menentukan
termometer suhu tubuh bersentuhan dengan tubuh; Oleh
Ketika kesetimbangan termal tercapai, termometer menunjukkan suhu tubuh.
Untuk mengubah suhu, Anda bisa menggunakan bimetalik
piring. Pelat seperti itu terdiri dari dua logam, misalnya satu strip
besi dan sepotong seng terpaku padanya. Besi dan seng mengembang
tidak sama. Jadi, 1 m kawat besi bila dipanaskan sampai 100 derajat
memanjang 1 mm, dan 1 m kawat seng - sebesar 3 mm. Oleh karena itu, jika Anda kepanasan
strip bimetalik, ia akan mulai membengkok ke arah besi.

Benda yang berbeda memuai secara berbeda ketika dipanaskan, jadi
Skala termometer bergantung pada zat termometriknya. Untuk
Untuk tujuan praktis, termometer dinilai berdasarkan titik lelehnya
atau direbus atau lainnya, asal prosesnya
terjadi pada suhu konstan. Terhebat
Skala celcius (atau skala Celsius,
dinamai menurut fisikawan Swedia yang mengusulkannya). Pada skala ini
es mencair pada suhu 0 derajat dan air mendidih pada suhu 100 derajat, dan
jarak antara mereka dibagi menjadi seratus bagian, yang masing-masing bagian
dianggap sebagai gelar. Di Inggris dan Amerika, skala kadang-kadang digunakan
Fahrenheit, dimana titik leleh es adalah 32
derajat, dan titik didih air adalah 212 derajat; di Perancis - skala
Reaumur: masing-masing 0 derajat dan 80.
Sekarang beberapa nasihat praktis.
Ambil potongan besi dan seng dengan tebal sekitar 5 mm, panjangnya
15-20 cm dan lebar 1 cm, sambungkan setiap 1,5-2 cm
dengan paku keling. Jepit salah satu ujung bimetalik
piring dan panaskan di atas gas. Pelatnya akan bengkok.

Penemuan termometer

Para ilmuwan mulai memikirkan tentang apa itu panas sejak lama.
Bahkan para filsuf Yunani kuno pun memikirkan pertanyaan ini. Tetapi
Mereka tidak dapat mengungkapkan apa pun selain asumsi yang paling umum.
Di Abad Pertengahan juga, hampir tidak masuk akal
ide ide. Doktrin fenomena termal mulai berkembang saja
pertengahan abad ke-18 Dorongan untuk berkembangnya doktrin ini adalah
penemuan termometer.
Banyak ilmuwan yang berupaya menemukan termometer. Yang pertama dari
mereka adalah Galileo Galilei. Pada akhir abad ke-16. Galileo menjadi tertarik
fenomena termal. Untuk mengukur pemanasan tubuh Galileo
memutuskan untuk memanfaatkan sifat udara untuk mengembang ketika
Pemanasan. Dia mengambil tabung kaca tipis, yang salah satu ujungnya
berakhir dengan bola, dan menurunkan ujung terbuka lainnya ke dalam wadah dengan
air. Pada saat yang sama, ia mencapai posisi seperti air
mengisi sebagian tabung. Sekarang udara di dalam balon sedang memanas
atau didinginkan, ketinggian air di dalam tabung turun atau naik, dan
dari ketinggian air seseorang dapat menilai “panas” tubuh.
Perangkat Galileo sangat tidak sempurna. Pertama-tama, dia tidak
lulus, tidak ada pembagian pada tabung. Kedua,
ketinggian air di dalam tabung tidak hanya bergantung pada suhu udara di dalamnya
bola kaca, tetapi juga dari tekanan atmosfer.

Meningkatkan Termometer

Setelah Galileo, banyak ilmuwan yang terlibat dalam penemuan instrumen, dengan
dengan bantuannya dimungkinkan untuk menentukan keadaan termal suatu benda.
Secara bertahap desain perangkat ditingkatkan. Di pertengahan abad ke-17.
Florence Academy of Experience mengusulkan perangkat yang ditunjukkan pada
menggambar. Alat itu adalah ujung tabung kaca
di bawah dengan bola. Ujung atas tabung ditutup rapat. Bagian bola dan tabung
diisi dengan alkohol, dan manik-manik ditempatkan di sepanjang tabung, membentuk skala
untuk pembacaan suhu. Pembacaan perangkat ini tidak lagi bergantung pada
nilai tekanan atmosfer.
Ada termometer lain. Khususnya, salah satu desainer pertama
ada seorang dokter Italia Santorio, yang menggunakan perangkatnya untuk
mengukur suhu pada pasien. Ini mungkin penggunaan praktis termometer yang pertama.
Meskipun ada kemajuan dalam desain termometer, instrumen ini tetap ada
masih sangat tidak sempurna: suhu umum belum dapat ditentukan
timbangan; untuk berbagai termometer diatur secara sewenang-wenang; berbeda
termometer menunjukkan nilai yang berbeda dalam kondisi yang sama
suhu.

Termometer Fahrenheit

Termometer cocok untuk keperluan praktis untuk pertama kalinya
mulai diproduksi oleh ahli peniup kaca dari Belanda
Fahrenheit pada awal abad ke-18. Pada saat ini para ilmuwan telah melakukannya
mengetahui bahwa beberapa proses fisik sedang berlangsung
selalu pada tingkat pemanasan yang sama.
Termometer Fahrenheit tampak sama dengan termometer modern
termometer sederhana. Sebagai tubuh yang mengembang
Fahrenheit pertama kali mengonsumsi alkohol, dan kemudian, pada tahun 1714, merkuri.
Dia menggunakan skala yang berbeda...
Dalam skala terakhirnya, titik suhu utama adalah sebagai berikut:
1. suhu campuran air, es dan garam meja adalah nol derajat
2. suhu campuran es dan air adalah 32 derajat. Suhu manusia
tubuh pada skala Fahrenheit ternyata sama dengan 96 derajat.
Fahrenheit menganggap suhu ini sebagai poin utama ketiga. Suhu
Titik didih air ternyata 180 derajat pada skalanya.
Termometer yang dibuat oleh Fahrenheit mendapatkan ketenaran dan masuk ke dalam industri
menggunakan. Skala Fahrenheit digunakan di beberapa negara sampai
sampai sekarang

Reaumur dan Celsius

Banyak skala lain yang diusulkan sejak Fahrenheit
dan desain termometer. Dari semua skala ini hingga skala kita
Ini sudah dua jam. Skala pertama: 0 derajat – suhu
campuran air dan es dan 80 derajat – titik didih air
diusulkan oleh ilmuwan Perancis Reaumur pada tahun 1730
dan menyandang namanya. Skala kedua tidak dipakai dengan benar
nama astronom Swedia Celsius. Celcius pada tahun 1742
mengusulkan skala suhu celcius, di mana 0
derajat diambil titik didih airnya, dan 100
derajat – suhu leleh es. Modern
Skala celcius disebut skala Celcius
diusulkan beberapa saat kemudian. Seperti yang Anda tahu, dia masuk
digunakan dan sedang digunakan.
Celcius sudah mengetahui titik didih air dan
Suhu leleh es bergantung pada tekanan udara.
Setelah penemuan alat untuk pengukuran termal fisika
dapat mulai mempelajari fenomena termal.

Sangat menarik bahwa...

...sebenarnya, astronom dan fisikawan Swedia Celsius mengusulkan skala
dimana titik didih air ditandai dengan angka 0, dan titik
es yang mencair - angka 100. Beberapa saat kemudian, skala Celcius diberikan
tampilan modern adalah rekan senegaranya Stromer.
... Fahrenheit mendapat ide untuk membuat termometer sendiri ketika dia membaca
tentang penemuan fisikawan Perancis Amonton, “bahwa air mendidih pada
tingkat panas yang tetap."
...pada akhir abad ke-18 jumlah skala suhu mencapai dua lusin.
...pada suatu waktu di laboratorium fisika mereka menggunakan apa yang disebut
termometer penimbangan. Itu terdiri dari bola platinum berongga,
diisi dengan air raksa yang didalamnya terdapat lubang kapiler. Tentang
perubahan suhu dinilai dari jumlah merkuri yang mengalir keluar
lubang.
…ketika suhu bumi turun satu derajat saja
energi yang akan dilepaskan, kira-kira satu miliar kali lebih besar dari
dihasilkan setiap tahunnya oleh seluruh pembangkit listrik di dunia.

Kesimpulan

Termometer pertama diciptakan pada tahun
Galileo abad ke-16
Paling luas
menerima skala suhu
Fahrenheit dan Celcius

Sumber yang digunakan:
DUA. Spassky “Fisika dalam perkembangannya”, M. “Prosveshcheniye”, 1979
“Fisika untuk Kaum Muda,” disusun oleh M.N. Alekseeva, M. “Pencerahan”, 1980
A A. Leonovich "Kaleidoskop Fisik", M. "Biro Quantum", 1994
“Kamus Ensiklopedis Fisikawan Muda”, M. “Pedagogi”, 1984

Deskripsi presentasi berdasarkan slide individual:

1 slide

Deskripsi slide:

2 geser

Deskripsi slide:

Tujuan Penelitian 1. Mengetahui : kapan dan siapa yang pertama kali mencetuskan ide untuk mengukur derajat pemanasan suatu benda. 3. Pantau seberapa cepat ilmu pengetahuan menerima perangkat yang cocok untuk mengukur suhu secara akurat.

3 geser

Deskripsi slide:

Hipotesis Alat untuk mengukur suhu telah diciptakan sejak dahulu kala dan disebut termometer, skala suhu ada banyak.

4 geser

Deskripsi slide:

Gagasan intuitif tentang suhu berkembang sejak hari-hari pertama kehidupan kita. Namun, tantangan yang dihadapi sains memerlukan interpretasi yang semakin tepat terhadap apa yang kita rasakan dengan indra kita. Dengan demikian, tahap penting dalam pengembangan doktrin fenomena termal adalah identifikasi perbedaan antara konsep “panas” dan “suhu”. Orang pertama yang dengan jelas merumuskan gagasan tentang perlunya membedakannya adalah Black. Sejarah penciptaan dan penggunaan alat untuk mengukur suhu - termometer - menarik dan informatif. Saat ini, termometer cair dan gas, semikonduktor dan termometer optik telah dikenal. Dan variasi suhu yang kini diperkenalkan dalam sains sangat beragam: suhu membedakan antara suhu elektron dan ion, kecerahan dan warna, kebisingan dan antena, dll. “Kita harus menerima sebagai salah satu hukum panas yang paling umum, bahwa “semua benda” yang berkomunikasi secara bebas satu sama lain dan tidak terkena pengaruh eksternal yang tidak sama memperoleh suhu yang sama, seperti yang ditunjukkan oleh termometer.” Joseph Hitam

5 geser

Deskripsi slide:

Kronologi Penciptaan Termometer Pada tahun 1597, Galileo Galilei menemukan alat pertama untuk mengamati perubahan suhu (termoskop), pada tahun 1657, termoskop Galileo diperbaiki oleh para ilmuwan Florentine. Titik termometer permanen didirikan pada abad ke-18. Pada tahun 1714, ilmuwan Belanda D. Fahrenheit membuat termometer air raksa. Pada tahun 1730, fisikawan Perancis R. Reaumur mengusulkan termometer alkohol. Pada tahun 1848, fisikawan Inggris William Thomson (Lord Kelvin) membuktikan kemungkinan terciptanya skala suhu absolut. William Thomson

6 geser

Deskripsi slide:

Ini adalah besaran termodinamika yang menentukan derajat pemanasan suatu benda. Benda yang suhunya lebih tinggi akan lebih panas. Menurut hukum kedua termodinamika, perpindahan panas secara spontan hanya mungkin terjadi dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah. Dalam keadaan kesetimbangan termal, suhu disamakan di semua bagian sistem kompleks yang berubah-ubah. Ukuran perubahan suhu suatu benda dapat berupa perubahan sifat apa pun yang bergantung padanya, misalnya volume, hambatan listrik, dll. Paling sering, perubahan volume digunakan untuk mengukur suhu. Perangkat termometer didasarkan pada ini. Termometer pertama ditemukan oleh Galileo sekitar tahun 1600. Air digunakan sebagai zat termometri, yaitu benda yang memuai jika dipanaskan. Untuk menentukan suhu tubuh, termometer dikontakkan dengan tubuh; Setelah kesetimbangan termal tercapai, termometer menunjukkan suhu tubuh. Untuk mengubah suhu, Anda bisa menggunakan strip bimetalik. Pelat semacam itu terdiri dari dua logam, misalnya sepotong besi dan sepotong seng yang dipaku padanya. Besi dan seng memuai secara berbeda. Jadi, 1 m kawat besi jika dipanaskan 100 derajat akan memanjang sebesar 1 mm, dan 1 m kawat seng - sebesar 3 mm. Oleh karena itu, jika Anda memanaskan strip bimetal, strip bimetal akan mulai membengkok ke arah setrika.

7 geser

Deskripsi slide:

Benda yang berbeda memuai secara berbeda ketika dipanaskan, sehingga skala termometer bergantung pada zat termometrik. Untuk tujuan praktis, termometer dinilai berdasarkan titik leleh atau titik didih atau titik lainnya, selama prosesnya terjadi pada suhu konstan. Yang paling luas adalah skala celcius (atau skala Celsius, dinamai menurut nama fisikawan Swedia yang mengusulkannya). Pada skala ini, es mencair pada 0 derajat dan air mendidih pada 100 derajat, dan jarak antara keduanya dibagi menjadi seratus bagian, yang masing-masing dianggap satu derajat. Di Inggris dan Amerika, skala Fahrenheit kadang-kadang digunakan, di mana titik leleh es adalah 32 derajat, dan titik didih air adalah 212 derajat; di Perancis, menggunakan skala Reaumur: masing-masing 0 derajat dan 80. Sekarang beberapa nasihat praktis. Ambil potongan besi dan seng setebal 5 mm, panjang 15-20 cm, dan lebar 1 cm, sambungkan dengan paku keling setiap 1,5-2 cm. Jepit salah satu ujung strip bimetalik pada alat penjepit dan panaskan di atas gas. Pelatnya akan bengkok.

8 geser

Deskripsi slide:

Penemuan termometer Para ilmuwan mulai memikirkan apa itu panas sejak lama sekali. Bahkan para filsuf Yunani kuno pun memikirkan pertanyaan ini. Namun mereka tidak dapat mengungkapkan apa pun selain asumsi yang paling umum. Pada Abad Pertengahan pun, hampir tidak ada gagasan cerdas yang diungkapkan. Doktrin fenomena termal baru mulai berkembang pada pertengahan abad ke-18. Dorongan bagi berkembangnya doktrin ini adalah penemuan termometer. Banyak ilmuwan yang berupaya menemukan termometer. Yang pertama adalah Galileo Galilei. Pada akhir abad ke-16. Galileo menjadi tertarik pada fenomena termal. Untuk mengukur panas suatu benda, Galileo memutuskan untuk memanfaatkan sifat udara yang memuai ketika dipanaskan. Dia mengambil tabung kaca tipis, salah satu ujungnya berbentuk bola, dan menurunkan ujung terbuka lainnya ke dalam bejana berisi air. Pada saat yang sama, ia mencapai posisi sedemikian rupa sehingga air memenuhi sebagian tabung. Sekarang, ketika udara di dalam bola memanas atau mendingin, permukaan air di dalam tabung turun atau naik, dan dari ketinggian air seseorang dapat menilai “pemanasan” suatu benda. Perangkat Galileo sangat tidak sempurna. Pertama, tidak lulus, tidak ada pembagian di tabung. Kedua, ketinggian air di dalam tabung tidak hanya bergantung pada suhu udara di dalam bola kaca, tetapi juga pada tekanan atmosfer.

Geser 9

Deskripsi slide:

Memperbaiki termometer Setelah Galileo, banyak ilmuwan terlibat dalam penemuan instrumen yang memungkinkan untuk menentukan keadaan termal suatu benda. Secara bertahap desain perangkat ditingkatkan. Di pertengahan abad ke-17. Florence Academy of Experience mengusulkan perangkat yang ditunjukkan pada gambar. Alat itu berupa tabung kaca yang diakhiri dengan bola di bagian bawah. Ujung atas tabung ditutup rapat. Bola dan sebagian tabung diisi dengan alkohol, dan manik-manik ditempatkan di sepanjang tabung, membentuk skala untuk membaca suhu. Pembacaan alat ini tidak lagi bergantung pada nilai tekanan atmosfer. Ada termometer lain. Secara khusus, salah satu desainer pertama adalah dokter Italia Santorio, yang menggunakan perangkatnya untuk mengukur suhu pasien. Ini mungkin penggunaan praktis termometer yang pertama. Meskipun terdapat keberhasilan dalam desain termometer, instrumen-instrumen ini masih sangat tidak sempurna: skala suhu umum belum ditetapkan; untuk berbagai termometer diatur secara sewenang-wenang; termometer yang berbeda menunjukkan suhu yang berbeda dalam kondisi yang sama.

10 geser

Deskripsi slide:

Termometer Fahrenheit Untuk pertama kalinya, termometer yang cocok untuk keperluan praktis mulai diproduksi oleh ahli peniup kaca dari Belanda Fahrenheit pada awal abad ke-18. Pada saat ini, para ilmuwan telah mengetahui bahwa beberapa proses fisik selalu terjadi pada tingkat pemanasan yang sama. Termometer Fahrenheit tampak sama dengan termometer sederhana modern. Fahrenheit pertama kali menggunakan alkohol sebagai benda yang mengembang, dan kemudian, pada tahun 1714, merkuri. Dia menggunakan berbagai skala. Pada skala terakhirnya, titik suhu utama adalah sebagai berikut: 1. suhu campuran air, es dan garam meja – nol derajat 2. suhu campuran es dan air – 32 derajat. Suhu tubuh manusia pada skala Fahrenheit adalah 96 derajat. Fahrenheit menganggap suhu ini sebagai poin utama ketiga. Titik didih air ternyata 180 derajat pada skalanya. Termometer yang dibuat oleh Fahrenheit mendapatkan ketenaran dan mulai digunakan. Skala Fahrenheit telah digunakan di beberapa negara hingga zaman kita.

11 geser

Deskripsi slide:

Réaumur dan Celsius Setelah Fahrenheit, banyak skala dan desain termometer lain yang diusulkan. Dari semua skala tersebut, dua yang bertahan hingga saat ini. Skala pertama: 0 derajat – suhu campuran air dan es dan 80 derajat – titik didih air diusulkan oleh ilmuwan Perancis Reaumur pada tahun 1730 dan menggunakan namanya. Skala kedua kurang tepat dinamai menurut nama astronom Swedia Celsius. Celsius pada tahun 1742 mengusulkan skala suhu celcius, di mana titik didih air diambil 0 derajat, dan titik leleh es 100 derajat. Skala Celcius modern, yang disebut skala Celcius, diusulkan kemudian. Seperti yang Anda ketahui, ini mulai digunakan dan saat ini digunakan. Celcius sudah mengetahui bahwa titik didih air dan titik leleh es bergantung pada tekanan udara. Setelah penemuan alat pengukuran termal, fisikawan dapat mulai mempelajari fenomena termal.

12 geser

Deskripsi slide:

Sangat mengherankan bahwa... ...sebenarnya, astronom dan fisikawan Swedia Celsius mengusulkan skala di mana titik didih air ditandai dengan angka 0, dan titik leleh es dengan angka 100. Beberapa saat kemudian, skala Celsius diberi tampilan modern oleh rekan senegaranya Stroemer. ...Fahrenheit mendapat ide untuk membuat termometer sendiri ketika dia membaca tentang penemuan fisikawan Perancis Amonton, “bahwa air mendidih pada tingkat panas yang tetap.” ...pada akhir abad ke-18 jumlah skala suhu mencapai dua lusin. ...pada suatu waktu di laboratorium fisika mereka menggunakan apa yang disebut termometer penimbangan. Itu terdiri dari bola platina berongga berisi merkuri, di dalamnya terdapat lubang kapiler. Perubahan suhu dinilai dari banyaknya air raksa yang keluar dari lubang. ...dengan penurunan suhu bumi sebesar satu derajat saja, energi yang dilepaskan kira-kira satu miliar kali lebih besar dibandingkan energi yang dihasilkan setiap tahun oleh semua pembangkit listrik di dunia.

Deskripsi slide:

Sastra B.I. Spassky “Fisika dalam perkembangannya”, M. “Enlightenment”, 1979 “Fisika untuk kaum muda”, disusun oleh M.N. Alekseeva, M. “Pencerahan”, 1980 A.A. Leonovich "Kaleidoskop Fisika", M. "Biro Quantum", 1994 "Kamus Ensiklopedia Fisikawan Muda", M. "Pedagogi", 1984