Глава 3. Тепловые явления, газов и твёрдых тел

Тепловое движение. Температура

Термометрическое тело (чаще всего жидкость или газ) помещают в специальный сосуд и приводят в соприкосновение с телом, температуру которого хотят измерить.

Для того чтобы с помощью термометра можно было проводить измерения, он должен иметь шкалу. При её построении выбирают две основные (реперные, опорные) точки, которым приписывают определённые значения температуры, и интервал между ними делят на несколько равных частей. Значение каждой части соответствует единице температуры по данной шкале.

6. Существуют разные температурные шкалы. Одной из наиболее распространённых в практике и хорошо известных вам шкал является шкала Цельсия. Основными точками этой шкалы служат температура таяния льда и температура кипения воды. Первой точке приписали значение 0 °С, а второй — 100 °С. Расстояние между этими точками разделили на 100 равных частей и получили шкалу Цельсия. За единицу температуры по этой шкале принят 1 °С.

7*. Понятно, что, выбирая в качестве основных разные точки и деля расстояние между ними на разное число частей, можно получить разные температурные шкалы. Так, в Америке и Англии до сих пор применяют термометры со шкалой Фаренгейта.

За 0° в этой шкале Фаренгейт принял температуру самой холодной зимы в Голландии в 1709 г. Такую температуру имела составленная им смесь льда с нашатырём или поваренной солью. Вторую точку он получил, погружая термометр в смесь льда и воды. Расстояние между этими точками он разделил на 32 части. Таким образом, по этой шкале вода замерзает при 32 °F.

Свою шкалу Фаренгейт проверял, измеряя температуру человеческого тела. Новую точку, соответствующую нормальной температуре тела, он обозначил 98 °F. Позже он ввёл четвёртую точку — температуру кипения воды, которая равна 212 °F.

Во Франции использовалась шкала Реомюра, предложенная в 1730 г. Основные точки этой шкалы— температура таяния льда (0 °R) и температура кипения воды (80 °R).

Наиболее распространённые температурные шкалы приведены на рисунке 59.

температурные шкалы

8. Рассмотренные шкалы, в том числе и шкала Цельсия, имеют ряд недостатков. Во-первых, основные их точки не являются неизменными. Так, температура кипения воды может не быть равной 100 °С. Вода может кипеть и при более высокой и при более низкой температуре. Это определяется многими факторами: значением атмосферного давления, наличием примесей и т. п. То же относится и к температуре, при которой тает лёд.

Во-вторых, используя в термометрах свойство теплового расширения, мы полагаем, что объём жидкости меняется одинаково (равномерно) на сколь угодно большом температурном интервале. На самом деле это не так. Причём у разных веществ эта неравномерность проявляется в разной степени.

<<< К началу Окончание >>>