A hőmérő és Lord Kelvin története

click fraud protection

Lord Kelvin 1848-ban feltalálta a Kelvin skálát hőmérők. A Kelvin-skála a meleg és a hideg végső szélsőségeit méri. Kelvin kifejlesztette az abszolút hőmérséklet elképzelését, az úgynevezett "A termodinamika második törvénye", és kidolgozta a hő dinamikus elméletét.

Ban,-ben 19. század, a tudósok azt vizsgálták, hogy mi lehet a legalacsonyabb hőmérséklet. A Kelvin-skála ugyanazokat az egységeket használja, mint a Celcius-skála, de a kezdő időpontja: ABSZOLÚT NULLA, az hőfok amelyen minden, beleértve a levegőt, lefagy. Az abszolút nulla O K, ami - 273 ° C Celsius fok.

Lord Kelvin - Életrajz

Sir William Thomson, Largs Kelvin báró, Skócia Lord Kelvin (1824 - 1907) Cambridge-ben tanult Egyetemen bajnoki evezős lett, később a Magyar Tudományegyetem természetes filozófiájának professzora lett Glasgow. Egyéb eredményei között szerepelt a gázok „Joule-Thomson effektus” 1852-es felfedezése és az első transzatlanti távíró kábelt (amelyre lovagolták), valamint a kábeljelzéshez használt tükör-galvanométer feltalálását, a szifon rögzítőt, a mechanikus dagály-előrejelzőt, a továbbfejlesztett hajó iránytűjét.

instagram viewer

Kivonatok: a Filozófiai Magazin 1848. októberében a Cambridge University Press, 1882

... A skála jellemző tulajdonsága, amelyet most javasolok, az, hogy minden foknak azonos értéke van; vagyis az A testtől ezen skála T ° hőmérsékleten a B test felé a (T-1) ° hőmérsékleten eső hőegység ugyanolyan mechanikai hatást fejt ki, függetlenül a T számtól. Ezt egyszerűen abszolút skálanak lehet nevezni, mivel jellemzője meglehetősen független bármely adott anyag fizikai tulajdonságaitól.

Ennek a skálanak a levegő-hőmérőhöz való összehasonlításához meg kell ismerni a levegő-hőmérő fokának (a fent említett becslési elv szerint) értékeit. Most egy kifejezés, amelyet Carnot az ideális gőzgépének figyelembevételével kapott, lehetővé teszi számukra ezek kiszámítását értékek, amikor egy adott térfogat látens hője és a telített gőz nyomása bármilyen hőmérsékleten kísérletileg történik eltökélt. Ezen elemek meghatározása a Regnault nagy munkájának fő tárgya, amelyre már hivatkoztak, ám kutatásai jelenleg nem teljesek. Az első részben, amelyet önmagában még közzétettek, egy adott súly látens melegítése és telített gőz nyomása minden hőmérsékleten 0 ° és 230 ° között van (Cent. a levegő hőmérőjének); de szükséges lenne a telített gőz sűrűségének ismerete is különböző hőmérsékleteken, hogy lehetővé tegyük az adott térfogat látens hőjének meghatározását bármilyen hőmérsékleten. M. Regnault bejelenti, hogy szándékában áll kutatásokat indítani ehhez az objektumhoz; mindaddig, amíg az eredmények ismertté nem válnak, a jelen problémához szükséges adatokat nem lehet kitölteni, kivéve a telített gőz sűrűségének becslését bármely hőmérsékleten (a a megfelelő nyomást a Regnault már közzétett kutatásai ismerik) a tömöríthetőség és a kiterjesztés közelítő törvényei szerint (Mariotte és Gay-Lussac, vagy Boyle és Dalton). A normál éghajlaton a természetes hőmérséklet határain belül a telített gőz sűrűsége: valójában a Regnault (az Études Hydrométriques az Annales de Chimie-ben) találta, hogy ezeket nagyon szorosan ellenőrizze törvényeket; és okunk van azt hinni, hogy a Gay-Lussac és mások kísérletei szerint a 100 ° C-os hőmérsékleten nem lehet jelentős eltérés; de a telített gőz sűrűségére vonatkozó becslésünk, amely ezekre a törvényekre épül, nagyon téves lehet ilyen magas hőmérsékleten, 230 ° C-on. Ezért a javasolt skálát nem lehet teljesen kielégítően kiszámítani, amíg a kiegészítő kísérleti adatok meg nem szerezhetők; de a ténylegesen birtokolt adatokkal hozzávetőlegesen összehasonlíthatjuk az új skálát a levegő-hőmérő mérlegével, amely legalább 0 ° és 100 ° között toleránsan kielégítő.

A javasolt skála és a levegő-hőmérő skálájának összehasonlításához szükséges számítások elvégzése az utóbbi 0 ° és 230 ° határát William Steele úr kedvesen vállalta, a közelmúltban a Glasgow Főiskola, ma a Szent Péter Főiskola, Cambridge. Eredményeit táblázatos formában a Társaság elõtt terjesztették egy diagrammal, amelyben a két skála összehasonlítása grafikusan ábrázolt. Az első táblázatban bemutatjuk a hőegységnek a levegő-hőmérő egymást követő fokaival történő leeresztéséből adódó mechanikai hatások mértékét. Az alkalmazott hőegység az a mennyiség, amely egy kilogramm víz hőmérsékletének a levegő-hőmérő 0 ° -ról 1 ° -ra történő emeléséhez szükséges; és a mechanikai hatás mértékegysége méter-kilogramm; vagyis egy méter magasra emelt kilogrammot.

A második táblázatban a javasolt skála szerinti hőmérsékleteket mutatjuk be, amelyek megfelelnek a levegő-hőmérő különböző fokának 0 ° és 230 ° között. A tetszőleges pontok, amelyek egybeesnek a két skálán, 0 ° és 100 °.

Ha összeadjuk az első táblázatban megadott első száz számot, akkor 135,7 értéket találunk az a hőmennyiség miatt, amely az A test 100 ° -ról B-re 0 ° -on esik le. Dr. Black szerint (az eredményt Regnault nagyon kicsit korrigálja) 79 ilyen hőegység elolvadna egy kilogramm jégkészletet. Ezért ha egy font jég megolvasztásához szükséges hőt egységnek tekintjük, és ha méter fontot kell venni az egységnyi mechanikai hatás esetén a hőegység 100 ° -ról 0 ° -ra történő leeresztésével elért munka mennyisége 79x135,7, vagy 10 700 közel. Ez megegyezik a 35 100 lábkilóval, ami egy kicsit több, mint egy egy lóerős motor (33 000 láb font) munkája percenként; következésképpen, ha van egy gőzgép, amely tökéletes gazdaságossággal működik egy lóerő mellett, amikor a kazán a 100 ° C hőmérsékleten, és a kondenzátort állandó hőmérsékletű jéggel 0 ° -on tartva, egy fontnál kevesebb jég megolvad Egy perc.

instagram story viewer