Температура Цельсий градусымен өлшенетінін бәрі біледі. Физикадан хабары бар адамдар бұл шаманың халықаралық бірлігі келвин екенін біледі. Температура ұғымының тарихи дамуы және оны анықтаудың сәйкес құралдары қазіргі уақытта біздің ата-бабаларымыздан басқа метрикалық жүйелерді қолдануымызға әкелді. Мақалада мына сұрақтар қарастырылады: Реаумур дәрежесі дегеніміз не, ол қашан қолданылған және температураны өлшеуге арналған жалпы қабылданған шкалалармен қалай байланысты.
Рене Антуан Реаумур
Айналадағы денелердің температурасын анықтауға арналған Реаумур шкаласын қарастырмас бұрын, оны жасаушының жеке басын ескеріңіз.
Рене Реаумур 1683 жылы 28 ақпанда Францияның Ла-Рошель қаласында дүниеге келген. Ол бала кезінен қоршаған әлемді ғылыми зерттеуге деген сүйіспеншілігін көрсете бастады. Рене физика, математика,астрономия, құқық, философия, биология, металлургия, тілдер және басқа да көптеген пәндер.
25 жасында Франция ғылым академиясының мүшесі болып, ұлттық ауқымдағы елеулі ғылыми жобаларды жүзеге асыруды бірден сеніп тапсыра бастайды. Ғылым академиясының мүшесі ретінде Ромур 50 жыл бойы жыл сайын ғылыми еңбек жариялады. Оның жәндіктерді зерттеуге, сондай-ақ металдардың қасиеттерін зерттеуге арналған көптеген еңбектері ағылшын және неміс тілдеріне аударылған. Замандастары оны 18 ғасырдағы Плиний деп атаған.
Ғалым 74 жасында атқа міну кезінде аттан құлап, қайтыс болды. Реаумур өзінен кейін 138 папканы алып жатқан ғылыми қолжазбаларды қалдырды.
Жаңа температура шкаласын ашу
18 ғасырдың басында дүние жүзінде денелердің температурасын өлшейтін жалпы қабылданған шкала болған жоқ. 1731 жылы термодинамикалық тәжірибелер нәтижесінде Рене Реаумур өзінің фамилиясын бере бастаған температуралық шкаланы қолдануды ұсынды. Бұл шкала Еуропаның жетекші елдерінде, атап айтқанда, Францияда, Германияда және Ресейде 100 жылдан астам қолданылып келеді. Ақырында оны Цельсий шкаласы ауыстырды, ол әлі де кеңінен қолданылады.
Бір қызығы, Реаумур өз шкаласын Цельсийден 11 жыл бұрын қолдануды ұсынған.
Реаумур шкаласын ойлап табуға әкелген тәжірибелер
Ғалымды жаңа таразы ойлап табуға шабыттандырған эксперименттер өте қарапайым. Олар мыналар: Реамурдың алдына адам үшін өмірлік маңызды сұйықтық – судың агрегация күйлері арасындағы ауысу температурасын өлшеуді, яғни оның мұздың пайда болуымен кристалдана бастайтын уақытын және қашан кристалдана бастайтынын анықтауды мақсат етіп қойды. қайнатады және буға айналады. Осы мақсатта ғалым өзі құрастырған спирттік термометрді қолдануды ұйғарды.
Реамур термометрі биіктігі шамамен 1,5 метр шыны түтік болды, ол түбінен диаметрі шамамен 10 см болатын ыдысқа дейін кеңейді. Түтік этил спирті мен су қоспасымен толтырылып, екі ұшынан тығыздалған.. Бұл спирт қоспасы жұмыс сұйықтығы ретінде таңдалды, өйткені бұл алкогольдік зат судан 4 есе жоғары термиялық кеңею коэффициентіне ие. Соңғы факт алкоголь бағанының деңгейі температураның өзгеруіне өте сезімтал екенін білдіреді, сондықтан оны қарастырылып жатқан мөлшерді дәл өлшеу үшін пайдалануға болады.
Термометрдегі алкоголь бағанының деңгейін оның негізі еріген мұзға түсірілген кезде 0 градусқа орнатып, Réaumur бұл мәнді құрылғыны қайнаған суға салу арқылы өлшеді. Ғалым алкоголь бағанасының бастапқы биіктігі 1000 бірлік болса, оның соңғы мәні 1080 бірлік болатынын байқады. 80 санын термометрдегі бағананың ыстық және суық деңгейлерінің айырмашылығы ретінде Реаумур өзінің температуралық шкаласы негізіне қойды.
сегіздік шкала
Айтылғандай, Реаумур шкаласы бойынша 0 градус (°R) мұздың еру (еріту) температурасына, ал судың қайнау температурасына 80 °R сәйкес келеді. Бұл білдіреді,француз ғалымы ұсынған шкала сексен ондық болып табылады, бұл оны 100 санына негізделген Цельсий немесе Кельвин шкалаларынан ерекшелендіреді. Соңғы факт, анық, оның осы шкалалармен біртіндеп ығысуына әкелді. Біздің санау жүйеміз ондық, сондықтан 10, 100 және т.б. сияқты сандарды пайдалану аралық мәндерге қарағанда әлдеқайда ыңғайлы.
Цельсий және Кельвин шкалаларымен байланыс
Жоғарыда айтылғандай, Réaumur температурасы қазір дерлік еш жерде қолданылмайды, бірақ кейде қант шәрбатын дайындау кезінде және карамель өндірісінде қолданылады. Сондықтан Реаумур градустарын Цельсий мен Кельвинге түрлендіру формулаларын беру керек. Бұл формулалар келесідей:
- C=1, 25R;
- K=1, 25R + 273, 15.
Ұсынылған өрнектерде R, C, K - сәйкесінше Реаумур, Цельсий және Кельвин градустары. Бірінші формуланың дұрыстығын тексеру өте қарапайым: біз оған су қайнайтын 80 ° R мәнін ауыстырамыз. Содан кейін біз аламыз: C \u003d 1, 2580 \u003d 100 ° C, ол бізге таныс шкаладағы қалыпты жағдайда осы сұйықтықтың қайнау температурасына дәл сәйкес келеді.
Сонымен қатар Цельсий және Кельвин градустарын Реаумурға түрлендіруге арналған кері формулалар:
- R=0,8C;
- R=0,8K - 218,52.
Нөлдік Réaumur градусы Цельсий бойынша осы температураға сәйкес келетінін ескеріңіз.
Есептерді шешу мысалы
Алдыңғы абзацтың формулаларынан көрініп тұрғандай, әртүрлі өлшем шкалалары арасындағы түрлендірутемпература жеткілікті оңай. Қарапайым мәселені шешейік: «Карамель өндірісінде тәттілерді дайындау кезінде 123 ° R мәнін көрсеткен Réaumur градусына дейін калибрленген термометр пайдаланылды. Цельсий шкаласы?
Реаумур градустарын Цельсийге түрлендіру формуласын қолданып, мынаны аламыз: C=1,25123=153,75 °C. Шешімнің толықтығы үшін біз бұл градустарды Кельвин мәніне аударамыз, біз аламыз: K \u003d 1,25123 + 273, 15 \u003d 426,9 °K.
