Информация

Карта сайта

Эволюция arrow История вещей arrow Разные изобретения arrow Как появился термометр
2007-11-02 23:57:20
Как появился термометр
Печать E-mail
(18 голосов)

1На заре развития науки как таковой ученые судили о температуре тела по непосредственному ощущению. И деления тех шкал были весьма приблизительны: горячо, тепло, холодно. Точность таких шкал была весьма невелика. Для доказательства попробуйте провести один небольшой эксперимент, который настолько прост, что его можно провести в домашних условиях.

Возьмите три тазика с водой: один с очень горячей, другой с умеренно теплой, а третий с очень холодной. Взяли? Прекрасно! Теперь ненадолго опустите левую руку в тазик с горячей водой, а правую – с холодной. Через пару минут извлеките руки из горячей и холодной воды и опустите их в тазик с теплой водой. Теперь спросите каждую руку, что она "скажет" вам о температуре воды? Интересный ответ, да?

Вот именно так раньше ученые и определяли температуру тел: на ощупь! И длилось это довольно продолжительное время – до тех самых пор, пока однажды Галилео Галилей в 1597 году взял стеклянную трубку с припаянным к ней небольшим стеклянным шариком, немного подогрел шарик и открытый конец трубки поместил в сосуд с водой.

Спросите, зачем? Оказывается, все очень просто! Мы подогреваем шарик 1, воздух в нем расширяется от нагрева и через трубку 2 выходит в атмосферу (не весь, конечно). В результате помещения трубки с подогретым шариком в сосуд с водой получается конструкция, которую мы видим на рисунке. Что происходит потом? Воздух в шарике остывает до температуры окружающего воздуха и при этом сжимается. А вода что делает? Правильно!

Воздушный термоскопПод действием атмосферного давления вода из сосуда 3 поднимается по трубке 2 на некоторую высоту h. Эта конструкция позволяла Галилео судить о степени нагретости тела: горячее, теплое или холодное оно. Правда, с такой же точностью, что и измерения при помощи рук, хотя теперь можно было претендовать на некоторую объективность измерений. У этого прибора – термоскопa – есть один существенный недостаток: его показания зависят от атмосферного давления. Таким образом, Галилей, сам того не зная, положил начало термометрии.

В таком виде галилеевский термоскоп просуществовал до 1657 года. В этом самом году флорентийские ученые немного усовершенствовали термоскоп – они добавили к нему шкалу из бусин и откачали из шарика воздух. Какой прок, спросите? Да самый, что ни на есть насущный: в галилеевском термоскопе всего две температуры: высокая и низкая, а у флорентийцев их много: три с половиной бусины, пять бусин и т.п. Жидкостные термоскопыТаким образом, термоскоп стал значительно точнее и просуществовал в таком виде почти полвека.

Примерно в 1700 году флорентийский термоскоп взяли, да перевернули, налив в трубку с шариком подкрашенный спирт, а сосуд выкинули за ненадобностью. Это было новое слово в науке и технике – прибор перестал зависеть от атмосферного давления. Получившийся прибор и есть термометр – т.е. 1700 год мы можем считать годом рождения привычного нам термометра! Правда, тут же появилась проблема в согласовании шкал термометров. Каких только "постоянных" точек не брали для шкал и как только их не градуировали.

В 1714 году голландский ученый Д. Фаренгейт сделал себе термометр сам, и сам же придумал шкалу к нему. Он взял стеклянную трубку с шариком на одном конце, налил туда ртути, откачал из нее воздух и запаял. Далее он поместил свое детище в смесь льда и поваренной соли (самое холодное, но еще жидкое вещество того времени) и обозначил высоту столбика ртути за 0 градусов. Потом он поместил свой термометр в тающий лед (обычный, без соли) и надписал 32 градуса на шкале. Следующей точкой у Фаренгейта была температура человеческого тела – 96 градусов (это число, оказывается, прекрасно делится на 32). Температура кипения воды получилась у него равной 212 градусам. В Англии и США до сих пор используют эту шкалу.

Рене Антуан Фершо де Реомюр
Рене Антуан Фершо де Реомюр
В 1730 году французский физик Р. Реомюр предложил спиртовой термометр с постоянными точками таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R).

Андерс Цельсий
Андерс Цельсий
Примерно в это же время шведский астроном Андерс Цельсий использовал ртутный термометр Фаренгейта с собственной шкалой, где температура кипения воды была принята за 0 градусов, а таяния льда – за 100 градусов. Когда его спросили об этой странности его шкалы, Цельсий с улыбкой парировал: "У нас в Швеции довольно прохладно, и для избежания отрицательных температур я и изобрел данную шкалу". Каково, а? А перевернули шкалу Цельсия его же соотечественники: ботаник К. Линней и астроном М. Штремер. Вот этот "перевернутый" термометр и получил широкое распространение!

В 1848 году с произволом в выборе нуля отсчета температуры на шкалах термометров было покончено английским физиком Вильямом Томсоном (Лордом Кельвином), доказавшим существование абсолютного нуля температур. Произведенные лордом расчеты дали цифру –273,15°С, а обозначил он эту температуру, как и положено, за 0 градусов.

Примерно в это же время Ренкен привязал абсолютную шкалу к шкале Реомюра (специально для французов и русских). Да, да! Именно французов и русских. Шкалой Реомюра пользовались в царской России до самой революции 1917 года.

Приложил к делу изобретения шкал свою руку и великий Исаак Ньютон: точку таяния льда он обозначил за 0 градусов, а кипения воды – за 12.

Вы спросите, как все эти температуры обозначаются? Пожалуйста: нуль градусов по шкале Реомюра обозначается как 0 R, по Цельсию – 0 С, по Ньютону – 0 N, по Кельвину – 0 К и, наконец, по Ренкену – 0 R. Если вам встречались в научных публикациях обозначение температуры как °L, то не пугайтесь – это Кельвин в масштабе десятичного логарифма. Вот так и появился на свет привычный нам термометр.

Источник nature.web.ru

 
Этот день в истории
20 апреля
1656В России появляются медные деньги (взамен серебряных)
        cм. по теме: История копейки »
1841Публикация первого в истории литературы детективного рассказа Э. А. По (Edgar Allan Poe) «Убийство на улице Морг»
1865Впервые объявлено о появлении безопасных спичек
        cм. по теме: Эволюция спичек »
1902Супруги Кюри (Pierre Curie, Marie Curie) получили чистый радий
1934Первое присвоение звания Герой Советского Союза семерым лётчикам (М. В. Водопьянов, И. В. Доронин, Н. П. Каманин, С. А. Леваневский, А. В. Ляпидевский, В. С. Молоков, М. Т. Слепнев), спасшим экипаж парохода «Челюскин»
1940В США продемонстрирован первый электронный микроскоп
        cм. по теме: Изобретение микроскопа »
Поиск
 

 
Случайные
Рейтинг
Популярные
Статьи