Всеки знае, че температурата се измерва в градуси по Целзий. Хората, които са запознати с физиката, знаят, че международната единица на това количество е келвинът. Историческото развитие на концепцията за температурата и съответните инструменти за нейното определяне доведе до факта, че в момента ние използваме други метрични системи от нашите предци. Статията разглежда въпросите: каква е степента на Реомюр, кога е била използвана и как е свързана с общоприетите скали за измерване на температура.
Рене Антоан Реомюр
Преди да разгледате скалата на Réaumur за определяне на температурата на околните тела, помислете за личността на нейния създател.
Рене Реомюр е роден на 28 февруари 1683 г. във френския град Ла Рошел. Той започва да проявява любов към научните изследвания на околния свят от ранно детство. Рене се интересуваше от физика, математика,астрономия, право, философия, биология, металургия, езици и много други дисциплини.
На 25-годишна възраст той става член на Френската академия на науките и веднага започва да поверява изпълнението на сериозни научни проекти в национален мащаб. Като член на Академията на науките, Réaumur публикува научна работа всяка година в продължение на 50 години. Много от неговите трудове по изучаване на насекомите, както и за изследване на свойствата на металите, са преведени на английски и немски. Неговите съвременници го наричат Плиний от 18-ти век.
Ученият почина на 74-годишна възраст в резултат на падане от кон по време на една от ездата. След себе си Реомюр остави научни ръкописи, които заемат 138 папки.
Отваряне на нова температурна скала
В началото на 18-ти век не е имало общоприета скала за измерване на температурата на телата в света. През 1731 г., в резултат на термодинамични експерименти, Рене Реомюр предлага използването на температурна скала, която започва да носи неговото фамилно име. Тази скала се използва повече от 100 години във водещите страни в Европа, по-специално във Франция, Германия и Русия. В крайна сметка тя беше заменена от скалата на Целзий, която все още се използва широко днес.
Интересно е да се отбележи, че Реомюр е предложил да използва своята скала 11 години преди Целзий.
Експерименти, довели до изобретяването на скалата на Реомюр
Експериментите, които вдъхновяват учения да изобрети нова скала, са много прости. Те са както следва: Реомюр си е поставил за цел да измери температурата на прехода между състоянията на агрегация на жизненоважна за хората течност - вода, тоест да определи кога започва да кристализира с образуването на лед и кога започва да кристализира. кипва и се превръща на пара. За целта ученият решава да използва алкохолен термометър, който сам е проектирал.
Термометърът на Reaumur беше стъклена тръба, висока около 1,5 метра, която се разширяваше в основата си в съд с диаметър около 10 см. Тръбата беше пълна със смес от етилов алкохол и вода и запечатана в двата края. За работен флуид е избрана алкохолната смес, тъй като това алкохолно вещество има 4 пъти по-висок коефициент на топлинно разширение от водата. Последният факт означава, че нивото на алкохолната колона е много чувствително към температурни промени, така че може да се използва за точно измерване на въпросното количество.
Настройвайки нивото на алкохолната колона в термометъра на 0 градуса, когато основата му се спусне в топящ се лед, Réaumur измерва тази стойност, като поставя устройството във вряща вода. Ученият забеляза, че ако първоначалната височина на колоната с алкохол е 1000 единици, тогава крайната й стойност е 1080 единици. Числото 80, като разликата между горещите и студените нива на колона в термометър, Réaumur постави в основата на своята температурна скала.
осмична скала
Както беше казано, 0 градуса по скалата на Реомюр (°R) съответстват на температурата на топене (топене) на леда, а 80 °R на точката на кипене на водата. Това означава,че предложената от френския учен скала е осемдесет десетична, което я отличава от скалите на Целзий или Келвин, които се основават на числото 100. Последният факт очевидно е довел до постепенното му изместване от тези скали. Нашата бройна система е десетична, така че използването на числа като 10, 100 и т.н. е много по-удобно от междинните стойности.
Връзка със скалите на Целзий и Келвин
Както бе споменато по-горе, температурата на Réaumur не се използва почти никъде сега, но понякога се използва при приготвянето на захарен сироп и при производството на карамел. Следователно трябва да бъдат дадени формулите за преобразуване на градусите на Реомюр в Целзий и Келвин. Тези формули са както следва:
- C=1, 25R;
- K=1, 25R + 273, 15.
В представените изрази R, C, K - съответно градуси Реомюр, Целзий и Келвин. Проверката на правилността на първата формула е съвсем проста: заместваме в нея стойността от 80 ° R, при която водата кипи. Тогава получаваме: C=1, 2580=100 ° C, което точно съответства на точката на кипене на тази течност при нормални условия в познатата ни скала.
Също така, ето и обратните формули за преобразуване на градуси по Целзий и Келвин в Реомюр:
- R=0,8C;
- R=0,8K - 218,52.
Забележете, че нула градуса Réaumur съвпада с тази температура по Целзий.
Пример за решаване на проблеми
Както може да се види от формулите на предишния параграф, преобразуването между различни измервателни скалитемпературата е достатъчно лесна. Нека решим един прост проблем: „При производството на карамел беше използван термометър, калибриран до градуси по Реомюр, който по време на приготвянето на сладкиши показваше стойност от 123 ° R. Колко градуса би показал термометърът, ако беше калибриран до скалата на Целзий?"
Използвайки формулата за преобразуване на градуси на Реомюр в Целзий, получаваме: C=1,25123=153,75 °C. За пълнота на решението, ние също превеждаме тези градуси в стойност на Келвин, получаваме: K=1,25123 + 273, 15=426,9 °K.
