مقياس فهرنهايت ومقاييس درجة الحرارة الأخرى

قياس درجة حرارة الإنسان قد تعلمتمنذ حوالي 400 سنة. لكن الأدوات الأولى ، التي تذكرنا بمقاييس الحرارة الحالية ، لم تظهر إلا في القرن العاشر. كان مخترع أول مقياس حرارة هو العالم غابرييل فهرنهايت. إجمالًا ، تم اختراع العديد من مقاييس درجات الحرارة المختلفة في العالم ، بعضها كان أكثر شعبية وما زال مستخدمًا ، وأصبح البعض الآخر عتيقًا بالتدريج.

موازين درجة الحرارة هي أنظمة درجة الحرارةالقيم التي يمكن مقارنتها مع بعضها البعض. بما أن درجة الحرارة لا تنتمي إلى قيم قابلة للقياس مباشرة ، فإن قيمتها ترتبط بتغير في درجة حرارة مادة ما (على سبيل المثال ، الماء). على جميع مقاييس درجات الحرارة ، وكقاعدة عامة ، يتم إصلاح نقطتين ، المقابلة لدرجات حرارة الانتقال للمواد الحرارية المحددة في مراحل مختلفة. هذه هي النقاط المرجعية ما يسمى. من الأمثلة على النقاط المرجعية هي نقطة غليان الماء ، نقطة تصلب الذهب ، الخ. يتم أخذ واحدة من النقاط كأصل. وينقسم الفاصل بينهما إلى عدد من الأجزاء المتساوية ، وهي مفردة. وحدة درجة الحرارة مقبولة عالميا بدرجة واحدة.

الأكثر شعبية وتلقى على أوسع نطاقانتشار في العالم من نطاق درجة الحرارة - مقياس درجة مئوية وفهرنهايت. ومع ذلك ، فكر في ترتيب المقاييس الحالية وحاول مقارنتها من حيث سهولة الاستخدام والاستخدام العملي. المقاييس الأكثر شهرة هي خمسة:

1.تم اختراع مقياس فهرنهايت بواسطة فهرنهايت ، عالم ألماني. في واحدة من أيام الشتاء الباردة لعام 1709 ، ينحدر الزئبق في ميزان حرارة العالم لدرجة حرارة منخفضة للغاية ، والتي اقترح أن تأخذ صفرا على نطاق جديد. نقطة مرجعية أخرى كانت درجة حرارة الجسم البشري. نقطة تجمد الماء على مقياسها هي + 32 درجة ، ونقطة الغليان + 212 °. مقياس فهرنهايت غير مدروس بشكل خاص ومريح. سابقا ، كان يستخدم على نطاق واسع في البلدان الناطقة باللغة الإنجليزية ، والآن - على وجه الحصر تقريبا في الولايات المتحدة.

2.على مقياس من ريومور اخترعها العالم الفرنسي رينيه دي ريومور في 1731، نقطة مرجعية أقل هي نقطة تجمد الماء. ويستند هذا الجدول إلى استخدام الكحول، والذي يوسع عندما اعتمد تسخينها لدرجة الألف جزء من حجم الكحول في خزان وأنابيب عند مستوى الصفر. الآن انخفض هذا النطاق إلى الترك.

3.وفقًا لمقياس الدرجة المئوية (الذي اقترحه السويدي أندرس سلزيوس في عام 1742) ، يتم أخذ درجة حرارة مزيج من الثلج والماء (درجة الحرارة التي يذوب فيها الجليد) على أنها صفر ، والنقطة الرئيسية الأخرى هي درجة الحرارة التي يغلي فيها الماء. تقرر أن يقسم الفاصل بينهما إلى 100 جزء ، ويتم أخذ جزء واحد لوحدة القياس - درجة مئوية. هذا المقياس أكثر عقلانية من مقياس فهرنهايت ومقياس ريومور ، ويستخدم الآن عالميا.

4.تم اختراع مقياس كلفن في عام 1848 من قبل اللورد كلفن (العالم الإنجليزي ثومسون). على ذلك ، تناظر نقطة الصفر أدنى درجة حرارة ممكنة تنتهي عندها جزيئات المادة. تم حساب هذه القيمة نظريا في دراسة خصائص الغازات. على مقياس درجة مئوية ، تتطابق هذه القيمة تقريبًا مع - 273 درجة مئوية ، على سبيل المثال ، صفر درجة مئوية تساوي 273 كلفن. وحدة قياس المقياس الجديد هي كلفن واحد (يشار إليه في الأصل باسم "درجة كلفن").

5. مقياس رانكين (سمي على اسم الفيزيائي الاسكتلندي و. رانكين) له نفس المبدأ مثل مقياس كلفن ، والبعد هو نفس مقياس فهرنهايت. هذا النظام لا ينتشر عمليا.

قيم درجة الحرارة التي يعطينا النطاقيمكن نقلها بسهولة إلى بعضها البعض فهرنهايت و مئوية. عندما تترجم "في العقل" (أي بسرعة ، بدون استخدام جداول خاصة) قيم فهرنهايت بالدرجات المئوية ، يجب أن يقل الرقم الأصلي بمقدار 32 وحدة ويضرب في 5/9. على العكس (من مقياس مئوية في فهرنهايت) - ضرب القيمة الأصلية بنسبة 9/5 وإضافة 32. للمقارنة: درجة الصفر المطلقة في درجة مئوية هي 273.15 درجة ، فهرنهايت هو 459.67 درجة.