Pradžia
Įdomybių aruodas
Mokymosi medžiaga
Fizikos bandymai
Žymiausi fizikai
Interaktyvioji galerija
Nuorodos
Testai
Gyvenimiški klausimai

Hey.lt - Interneto reitingai, lankomumo statistika, lankytojų skaitliukai

Pradžia arrow Įdomybių aruodas arrow Įdomioji gamta arrow Įdomioji meteorologija arrow Saulė ir temperatūra arrow Temperatūros skalės
Temperatūros skalės

K. Heigensas, nors ir nustatė, kad vandens virimo ir ledo tirpimo temperatūros yra pastovios, bet šio savo atradimo nepritaikė sudarydamas termometrų skales. Praslinkus beveik trims dešimtmečiams, 1693 metais buvusios Eksperimento akademijos narys Renaldinis pasiūlė laikyti svarbiausiais termometro skalės taškais vandens užšalimo ir virimo temperatūras. Tačiau ir jo pasiūlymu beveik niekas nesusidomėjo. Kaip ir anksčiau, termometrų skalės buvo pasirenkamos laisvai. „Vieną tokių skalių 1701 metais Londono karališkosios draugijos leidinyje „Philosophical Transactions“ (Filosofijos darbai) paskelbė I. Niutonas. Straipsnyje „Šilumos ir šalčio laipsnių skalė“ jis aprašo savo termometrą, į kurio vamzdelį buvo pripilta linų aliejaus. Kai tokį termometrą įkišo į tirpstantį sniegą, aliejaus tūris sudarė 10 000 dalių. Tas pats aliejus, sušilęs iki pirmojo laipsnio, t.y. iki žmogaus kūno temperatūros, išsiplėtė, ir jo tūris prilygo 10 256 dalims, vos pradedančiame virti vandenyje — 10 725, o alavo lydymosi temperatūroje — 11 516 dalims. Manydamas, kad aliejaus tūrio padidėjimas yra proporcingas jo temperatūrai, Niutonas sniego tirpimo tašką laikė 0, žmogaus kūno temperatūrą — 12, vandens virimo temperatūrą — 34, alavo lydymosi temperatūrą — 72 laipsniais. Tačiau svarbiausieji jo termometro taškai Niutonui buvo vandens užšalimo ir žmogaus kūno temperatūros.

1703 metais Paryžiaus mokslų akademijos memuaruose Niutono skalę komentavo prancūzų fizikas G. Amontonas. Tame pačiame straipsnyje jis pateikia ir savo tyrimų rezultatus. Amontonas eksperimentavo su oro termometru. Jis manė, kad oras greičiau, negu koks nors skystis reaguoja į temperatūros pasikeitimus. Amontono termometras buvo panašaus į U raidės formos vamzdelį, kurio trumpesnis galas baigėsi rutuliuku. Ilgesnis galas buvo pripiltas gyvsidabrio ir atviras. Termometro rezervuare laikėsi suslėgtas oras. Šis oras plėsdamasis ir varinėjo gyvsidabrį ilgesniame vamzdelyje. Svarbiausiais savo termometro taškais Amontonas laikė vandens virimo temperatūrą ir tokį šaltį, kuriam esant, oras praranda stangrumą (t.y. absoliutaus nulio temperatūrą). Pats jis nebandė nustatyti „to šalčio“ temperatūrą. Tačiau, remdamasis gautais Amontono oro stangrumo duomenimis, fizikos istorikas E. Gerlandas apskaičiavo, kad pagal Amontoną absoliutaus šalčio temperatūra lygi —239,5 °C.

Pirmuosius daugiau ar mažiau tinkamus temperatūrai matuoti termometrus pagamino vokiečių fizikas G. Farenheitas. Jo pirmieji spiritiniai termometrai jau 1710 metais buvo gerai žinomi Šiaurės Europoje. 1720 metais, perskaitęs, kad barometre gyvsidabrio aukštis priklauso nuo temperatūros, jis nutarė gyvsidabrį pritaikyti ir termometrams. Savo temperatūros skalės pagrindiniais taškais jis laikė:

1) „stipriausio šalčio“ temperatūrą, kurią galima gauti sumaišius ledą, vandenį ir amonio chloridą. Šios temperatūros tašką jis pažymėjo nuliu ir jį laikė absoliučiu temperatūros nuliu;

2) ledo tirpimo temperatūrą, kurią pažymėjo skaičiumi 32;

3) žmogaus kraujo temperatūrą. Šią temperatūrą jis pažymėjo skaičiumi 96.

Remdamasis šiais reperiniais taškais, Farenheitas gamino gana tikslius termometrus. Jie greitai paplito Anglijoje ir Jungtinėse Amerikos Valstijose. Ir dabar jo termometrai dar naudojami šiose šalyse.

1724 metais Farenheitas paskelbė įvairių skysčių virimo temperatūras: spirito virimo temperatūra lygi 178 °F, švaraus vandens—212 °F, sieros rūgšties — 546 °F. Jis rašė, kad vandens virimo temperatūra lieka pastovi, kai pastovus yra oro slėgis. Tačiau, keičiantis oro slėgiui, keičiasi ir švaraus vandens virimo temperatūra. Nors Farenheito skalė ir netinka moksliniam darbui, bet ja patogu naudotis natūralioje aplinkoje, kur retai būna taip šalta, kad termometras rodytų neigiamą temperatūrą.

Image
R. Reomiūras
 

Praėjus kiek laiko, apie 1730 metus prancūzų gamtininkas R. Reomiuras pasiūlė temperatūros skalę, pagrįstą spirito savybe vienodai plėstis įvairiose temperatūrose. Savo spiritiniame termometre jis pasirinko vieną svarbiausią tašką — vandens užšalimo temperatūrą, kurią prilygino 0 ° R. Vieno laipsnio padala buvo gauta vamzdelyje esantį spirito tūrį. padalijus iš 1000. Taip vandens virimo temperatūra prilygo net 1080°. Vėliau paaiškėjo, kad ji buvo nustatyta neteisingai: nebuvo atsižvelgta į atmosferos slėgį. XVIII a. šią klaidą ištaisė kitas prancūzų mokslininkas Ž. Deliukas. Tada vandens virimo temperatūra prilygo 80 °R.

Paplitusią Celsijaus skalę 1742 metais pasiūlė švedų astronomas profesorius A. Celsijus. Vandens virimo ir ledo tirpimo temperatūrų tarpą jis pasiūlė padalyti į 100 dalių. Netrukus Celsijaus laipsniai buvo pripažinti visame pasaulyje. Tiesa, pats Celsijus termometro nulį buvo pažymėjęs ties vandens virimo tašku, o ties ledo tirpimo tašku buvo 100 °. Žymusis botanikas K. Linėjus pakeitė reperinius taškus: jam pasirodė, jog kur kas patogiau žymėti atvirkščiai. Ir dabar visi žymi ledo tirpimo temperatūrą 0 °C.

Image
A. Celsijus
 

Technikoje bei moksliniuose tyrimuose plačiai paplito absoliutinė, arba Kelvino, temperatūrų skalė. 1948 metais ją sukūrė anglų mokslininkas V. Tomsonas (jis ir yra lordas Kelvinas). Nuliniam skalės taškui buvo pasiūlyta absoliutaus nulio temperatūra, t.y. kažkokia teoriška kūno temperatūra, kuri būtų, jeigu jo molekulės nustotų judėjusios. Pagal Celsijaus skalę absoliutus nulis lygus —273,16°. Vadinasi, nulinį Celsijaus temperatūros skalės tašką atitinka 273,16 °K. Taigi Kelvino temperatūrų skalėje visos matuojamos temperatūros turi tiktai teigiamas reikšmes.

Kartais skaitydami E. Hemigvėjų ar Dž. Londoną, atkreipiame dėmesį, jog ligonio temperatūra buvusi net 104 °F. Mums gali pasirodyti, kad tai nesąmonė. Juk negali būti tokia aukšta žmogaus temperatūra. Tačiau neskubėkime. Atidžiau pasižiūrėję, pamatysime, kad po laipsnio rutuliuku parašyta raidė „F“, o ne mums įprastoji „C“. Todėl pravartu žinoti formulę, kuria pasinaudojus galima perskaičiuoti temperatūras iš Farenheito į Celsijaus skalę. Tai bus

C=(F-32)/1,8.

Vadinasi, jeigu ligonio temperatūrą pagal Farenheito skalę lygi 104°, tai pagal Celsijaus — 40,0 °

C=(104-32)/1,8=40,0.

Panaši formulė padeda ir Reomiūro temperatūros skalės parodymus prilyginti Celsijaus skalei. Štai ji:

C=(R•10)/8

Jeigu pagal Reomiūro termometrą oro temperatūra lygi 20 °, tai pagal Celsijaus skalę bus lygi 25°

C=(20•10)/8=25).

Žinoma, yra ir daugiau temperatūrų skalių. Štai, amerikietis, meteorologinių instrumentų istorijos tyrinėtojas V. Midltonas aprašo 1754 metais pagamintą termometrą, kuris turėjo 18 temperatūros skalių. Dar kitame leidinyje aprašomas termometras, turėjęs net 35 įvairias skales. Tačiau plačiausiai paplito tik Celsijaus, Farenheito ir Reomiūro temperatūrų skalės. Jos naudojamos ir šiandien.

 
< Ankstesnis   Kitas >