Deneyler, deneyler, teori, uygulama, problem çözme. "Sıcaklık. Termometreler" dersi için ek materyaller Tek ölçek ve cıva

Benim adım Vlada, 4. sınıftayım.

Doğa tarihi ve çevremizdeki dünya derslerinde doğayla tanışır, meydana gelen olayları gözlemleriz.

Bu yıl çok uzun bir sonbahar yaşandı ve sokaktaki su birikintilerinin uzun süre donmaması bizleri şaşırttı. Ayrıca bazen su ile birlikte su birikintilerinde ıslak kar veya buz olabileceğini de fark ettik. Ve bu su birikintilerinin tamamen donduğu ve içlerinde su olmadığı günler oldu, ancak bir süre sonra tekrar tamamen erimeyi başardılar.

Ve sonra maddelerin erimesi ve katılaşması fenomenini araştırmaya karar verdik.

Çalışma sırasında aşağıdaki görevleri çözdük:

1. Çeşitli maddelerin erime ve katılaşma süreçleri hakkında bilgi.

2. Maddelerin eridiği koşulları açıklayın.

3. Maddelerin katılaştığı koşulları öğrenin.

Doğadaki maddeler farklı hallerde olabilir: sıvı, katı ve gaz. Bazı maddeleri tüm hallerde gözlemleyebiliriz, örneğin su. Ve diğer maddelerin çeşitli hallerini gözlemlemek için belirli koşullar yaratmak gerekir: onları soğutmak veya ısıtmak.

Katı haldeki bir madde ısıtılırsa sıvı hale gelebilir. Bu işleme erime denir.

Sıvı haldeki bir madde soğutulursa katı hale gelebilir. Bu işleme kürleme denir.

Katı haldeki maddeler kristallere ve amorf cisimlere ayrılır.

Kristaller belirli bir sıcaklıkta erir. Kristal erirken sıcaklığı değişmez.

Kristallerin katılaşması, erime ile aynı sıcaklıkta gerçekleşir. Sertleşmeleri sırasındaki sıcaklık değişmez.

Amorf cisimlerin erimesi ve katılaşması sırasında sıcaklık değişir.

1. Su sertleştirme işleminin incelenmesi.

Amaç: Suyun katılaşma sürecini araştırmak. Suyun katılaşması için koşulları öğrenin.

Ekipman: bir bardak su, termometre, kronometre.

Araştırma ilerlemesi.

Okul bahçesinde suyun sertleşmesini gözlemliyoruz.

Termometreyi su dolu bir kaba indiriyoruz ve suyun sıcaklığındaki değişiklikleri gözlemliyoruz. Kronometre ile soğuma süresini izleyin.

Gözlemlerin sonuçları tabloya girilir:

Uzun yol termometreleri Günümüzde yaygın olarak kullanılan sıcaklık ölçüm cihazları, bilimde, teknolojide, insanların günlük yaşamında önemli bir rol oynamaktadır, uzun bir geçmişe sahiptir ve Ruslar da dahil olmak üzere farklı ülkelerden birçok parlak bilim insanının adıyla ilişkilendirilir. Rusya. Sıradan bir sıvı termometrenin yaratılış tarihinin ayrıntılı bir açıklaması, çeşitli alanlardaki uzmanlar hakkında hikayeler de dahil olmak üzere bütün bir kitabı kaplayabilir - fizikçiler ve kimyagerler, filozoflar ve astronomlar, matematikçiler ve mekanikçiler, zoologlar ve botanikçiler, klimatologlar ve cam üfleyiciler. Aşağıdaki notlar, bu çok eğlenceli hikayenin sunumunu tamamlıyormuş gibi görünmese de, adı Termometri olan bilgi alanını ve teknoloji alanını tanımak için faydalı olabilir. Hava sıcaklığı Sıcaklık, doğa bilimlerinin ve teknolojinin çeşitli dallarında kullanılan en önemli göstergelerden biridir. Fizik ve kimyada, izole bir sistemin denge durumunun temel özelliklerinden biri olarak, meteorolojide - iklim ve havanın ana özelliği olarak, biyoloji ve tıpta - hayati fonksiyonları belirleyen en önemli miktar olarak kullanılır. Antik Yunan filozofu Aristoteles bile (MÖ 384-322), sıcak ve soğuk kavramlarını temel kabul etti. Kuruluk ve nem gibi niteliklerin yanı sıra, bu kavramlar "birincil madde"nin dört elementini - toprak, su, hava ve ateş - karakterize etti. O günlerde ve birkaç yüzyıl sonra, zaten sıcak veya soğuk ("daha sıcak", "sıcak", "soğuk") derecesi hakkında konuşmuş olsalar da, nicel bir önlem yoktu. Yaklaşık 2500 yıl önce, antik Yunan doktor Hipokrat (c. 460 - c. 370 BC), insan vücudunun yüksek sıcaklığının bir hastalık belirtisi olduğunu fark etti. Normal sıcaklığın belirlenmesinde bir sorun oluştu. Standart sıcaklık kavramını tanıtmaya yönelik ilk girişimlerden biri, eşit hacimlerde kaynar su ve buz karışımının sıcaklığını “nötr” olarak düşünmeyi öneren antik Romalı doktor Galen (129 - c. 200) tarafından yapıldı. ve ayrı bileşenlerin (kaynar su ve eriyen buz) sıcaklıkları sırasıyla dört derece sıcak ve dört derece soğuk olarak kabul edilecektir. Terimin girişini muhtemelen Galen'e borçluyuz. öfke(eşitlemek için), "sıcaklık" kelimesinin türetildiği. Ancak, sıcaklık çok daha sonra ölçülmeye başlandı. Termoskop ve ilk hava termometreleri Sıcaklık ölçümünün tarihi sadece dört yüzyıldan biraz fazladır. 2. yüzyıl gibi erken bir tarihte eski Bizans Yunanlıları tarafından tanımlanan havanın ısıtıldığında genleşme yeteneğine dayanmaktadır. M.Ö., birkaç mucit bir termoskop yarattı - suyla dolu bir cam tüpe sahip en basit cihaz. Yunanlıların (ilk Avrupalıların) camla 5. yüzyılda, 13. yüzyılda tanıştığı söylenmelidir. İlk cam Venedik aynaları 17. yüzyılda ortaya çıktı. Avrupa'da cam işçiliği oldukça gelişti ve 1612'de ilk el kitabı çıktı "De arte vitraria"(“On the Art of Glassmaking”) Floransalı Antonio Neri (ö. 1614). Cam yapımı özellikle İtalya'da gelişmiştir. Bu nedenle, ilk cam aletlerin orada ortaya çıkması şaşırtıcı değildir. Termoskopun ilk tanımı, seramik, cam, yapay değerli taşlar ve damıtma ile uğraşan Napoliten doğa bilimci Giovanni Battista de la Porta (1535-1615) kitabında yer aldı. Magia Naturalis("Doğal Büyü"). Baskı 1558'de yayınlandı. 1590'larda İtalyan fizikçi, mekanik, matematikçi ve astronom Galileo Galilei (1564-1642), öğrencileri Nelli ve Viviani'ye göre, cam termobaroskopunu Venedik'te su ve alkol karışımı kullanarak yaptı; Bu aletle ölçüm yapılabilir. Bazı kaynaklar Galileo'nun şarabı renkli bir sıvı olarak kullandığını söylüyor. Çalışma akışkanı havaydı ve sıcaklık değişimleri cihazdaki havanın hacmine göre belirlendi. Cihaz hatalıydı, okumaları hem sıcaklığa hem de basınca bağlıydı, ancak hava basıncını değiştirerek sıvı sütununun "düşmesine" izin verdi. Bu cihazın açıklaması 1638 yılında Galileo'nun öğrencisi Benadetto Castelli tarafından yapılmıştır. Santorio ve Galileo arasındaki yakın iletişim, her birinin birçok teknik yeniliğine katkısını belirlemeyi imkansız kılıyor. Santorio monografisiyle tanınır. "De statica tıp"(“Dengenin Tıbbı Üzerine”), deneysel araştırmasının sonuçlarını içerir ve beş baskıya dayanmıştır. 1612'de Santorio eserinde "artem medicalem Galeni'de yorumlar"("Galen'in Tıp Sanatı Üzerine Notlar") ilk olarak hava termometresini tanımladı. Ayrıca insan vücudunun sıcaklığını ölçmek için bir termometre kullandı (“hastalar şişeyi elleriyle tutturur, örtünün altında nefes alır, ağzına alır”), nabız hızını ölçmek için bir sarkaç kullandı. Yöntemi, sarkacın on dönüşü sırasında termometre okumalarının düşme oranını sabitlemekten ibaretti, dış koşullara bağlıydı ve doğru değildi. Galileo'nun termoskopuna benzer aletler Hollandalı fizikçi, simyacı, mekanik, oymacı ve haritacı Cornelis Jacobson Drebbel (1572-1633) ve İngiliz mistik ve tıp filozofu Robert Fludd (1574-1637) tarafından yapıldı. Floransalı bilim adamları İlk (1636'da) "termometre" olarak adlandırılan Drebbel'in cihazıydı. İki hazneli U şeklinde bir tüpe benziyordu. Drebbel, termometresi için sıvı üzerinde çalışırken parlak kırmızı renkler üretmenin bir yolunu keşfetti. Fludd da hava termometresini tanımladı. İlk sıvı termometreler Termoskopun modern bir sıvı termometreye dönüştürülmesine yönelik bir sonraki küçük ama önemli adım, çalışma ortamı olarak bir sıvı ve bir ucu kapatılmış bir cam tüpün kullanılmasıydı. Sıvıların ısıl genleşme katsayıları gazlarınkinden daha azdır, ancak bir sıvının hacmi, dış basınçtaki bir değişiklikle değişmez. Bu adım 1654 civarında Toskana Büyük Dükü Ferdinand II de' Medici'nin (1610-1670) atölyelerinde atıldı. Bu arada çeşitli Avrupa ülkelerinde sistematik meteorolojik ölçümler yapılmaya başlandı. O zaman her bilim adamı kendi sıcaklık ölçeğini kullandı ve bize ulaşan ölçüm sonuçları ne birbiriyle karşılaştırılabiliyor ne de modern derecelerle ilişkilendirilebiliyor. Sıcaklık derecesi kavramı ve sıcaklık ölçeğinin referans noktaları, görünüşe göre, 17. yüzyılın başlarında birçok ülkede ortaya çıktı. Ustalar gözle 50 bölüm uyguladılar, böylece eriyen kar sıcaklığında alkol sütunu 10. bölümün altına düşmedi ve güneşte 40. bölümün üzerine çıkmadı. Termometreleri kalibre etmek ve standardize etmek için ilk girişimlerden biri Ekim 1663'te Londra'da yapıldı. Royal Society üyeleri, fizikçi, mekanik, mimar ve mucit Robert Hooke (1635-1703) tarafından yapılan alkollü termometrelerden birini standart olarak kullanmayı ve diğer termometrelerin okumalarını onunla karşılaştırmayı kabul ettiler. Hooke alkole kırmızı bir pigment soktu, ölçek 500 parçaya bölündü. Ayrıca minima termometresini (en düşük sıcaklığı gösteren) icat etti. Hollandalı teorik fizikçi, matematikçi, astronom ve mucit Christian Huygens (1629-1695) 1665'te R. Hooke ile birlikte bir sıcaklık ölçeği oluşturmak için eriyen buz ve kaynar suyun sıcaklıklarını kullanmayı önerdi. İlk anlaşılır meteorolojik kayıtlar Hooke-Huygens ölçeği kullanılarak kaydedildi. Gerçek bir sıvı termometrenin ilk tanımı, 1667'de Accademia del Cimento * "Deneyler Akademisi'nin doğal bilimsel faaliyetleri üzerine denemeler" yayınında ortaya çıktı. Kalorimetri alanındaki ilk deneyler Akademi'de gerçekleştirilmiş ve anlatılmıştır. Vakum altında suyun atmosfer basıncından daha düşük bir sıcaklıkta kaynadığı ve donduğunda genleştiği gösterilmiştir. "Floransa termometreleri" İngiltere'de (R. Boyle tarafından tanıtıldı) ve Fransa'da (astronom I. Bullo sayesinde dağıtıldı) yaygın olarak kullanıldı. Tanınmış Rus monografisi "Termodinamiğin Kavramları ve Temelleri" (1970) yazarı I.R. Krichevsky, sıvı termometrelerin kullanımının temelini atan Akademinin işi olduğuna inanıyor. Akademi üyelerinden biri, matematikçi ve fizikçi Carlo Renaldini (1615-1698) makalesinde doğal felsefe 1694'te yayınlanan ("Doğal Felsefe"), eriyen buz ve kaynayan suyun sıcaklıklarını referans noktaları olarak almayı önerdi. Almanya'nın Magdeburg şehrinde doğan bir makine mühendisi, elektrik mühendisi, astronom, Magdeburg yarım küreleriyle olan deneyimiyle ünlü olan hava pompasının mucidi Otto von Guericke (1602-1686), termometrelerle de uğraştı. 1672'de, "çok soğuk"tan "çok sıcak"a kadar sekiz bölümden oluşan bir ölçeğe sahip birkaç metre yüksekliğinde bir su-alkol cihazı yaptı. Kabul edilmelidir ki yapının boyutları termometriyi ilerletmedi. Guericke'nin dev çılgınlığı, üç yüzyıl sonra Amerika Birleşik Devletleri'nde takipçiler buldu. Dünyanın en büyük termometresi, 40,8 m (134 ft) boyunda, 1991'de Kaliforniya'nın Ölüm Vadisi'nde 1913'te ulaşılan rekor yüksek sıcaklığı anmak için inşa edildi: +56,7 °C (134 °F). Nevada yakınlarındaki küçük Baker kasabasında üç yollu bir termometre bulunur. Yaygın olarak kullanılan ilk doğru termometreler Alman fizikçi Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) tarafından yapılmıştır. Mucit, günümüz Polonya topraklarında, Gdansk'ta (daha sonra Danzig) doğdu, erken yetim kaldı, Amsterdam'da ticaret okumaya başladı, ancak çalışmalarını bitirmedi ve fizik tarafından taşınan laboratuvarları ve atölyeleri ziyaret etmeye başladı. Almanya, Hollanda ve İngiltere. 1717'den beri, bir cam üfleme atölyesine sahip olduğu ve barometreler, altimetreler, higrometreler ve termometreler gibi hassas meteorolojik aletlerin imalatıyla uğraştığı Hollanda'da yaşıyordu. 1709'da alkol termometresi ve 1714'te cıva termometresi yaptı. Cıva çok uygun bir çalışma sıvısı olduğu ortaya çıktı, çünkü hacme alkolden daha doğrusal bir şekilde bağımlıydı, alkolden çok daha hızlı ısıtıldı ve çok daha yüksek sıcaklıklarda kullanılabilirdi. Fahrenheit, cıvanın saflaştırılması için yeni bir yöntem geliştirdi ve cıva için top yerine silindir kullandı. Ayrıca, cam üfleme becerisine sahip olan Fahrenheit, termometrelerin doğruluğunu artırmak için en düşük termal genleşme katsayısına sahip cam kullanmaya başladı. Sadece düşük sıcaklıklarda cıva (donma noktası -38.86 °C) alkolden daha düşüktü (donma noktası -114.15 °C). 1718'den beri Fahrenheit, Amsterdam'da kimya üzerine ders verdi, 1724'te Kraliyet Cemiyeti'ne üye oldu, ancak bir derece alamadı ve sadece bir araştırma makalesi koleksiyonu yayınladı. Fahrenheit, termometreleri için ilk olarak Danimarkalı fizikçi Olaf Römer (1644-1710) tarafından benimsenen ve 1701'de İngiliz matematikçi, mekanik, astronom ve fizikçi Isaac Newton (1643-1727) tarafından önerilen değiştirilmiş bir ölçeği kullandı. Newton'un bir sıcaklık ölçeği geliştirmeye yönelik ilk girişimleri naif olduğunu kanıtladı ve neredeyse anında terk edildi. Referans noktası olarak kışın hava sıcaklığının ve parlayan kömürlerin sıcaklığının alınması önerildi. Daha sonra Newton, karın erime noktasını ve sağlıklı bir insanın vücut ısısını, keten tohumu yağını çalışma ortamı olarak kullanmış ve ölçeği (yılda 12 ay ve günde 12 saat öğlene kadar olan modele göre) 12 derece kırmıştır ( diğer kaynaklara göre, 32 derece). Bu durumda kalibrasyon, belirli miktarlarda kaynar ve taze çözülmüş su karıştırılarak gerçekleştirilmiştir. Ancak bu yöntem de kabul edilemezdi. Yağ kullanan ilk kişi Newton değildi: 1688'de Fransız fizikçi Dalence, alkol termometrelerini kalibre etmek için referans noktası olarak inek yağının erime noktasını kullandı. Bu teknik korunmuş olsaydı, Rusya ve Fransa'nın farklı sıcaklık ölçekleri olurdu: hem Rusya'da yaygın olan eritilmiş tereyağı hem de ünlü Vologda yağı, kompozisyon açısından Avrupa çeşitlerinden farklıdır. Gözlemci Roemer, sarkaçlı saatlerinin yazın kışa göre daha yavaş çalıştığını ve astronomik aletlerinin terazilerinin bölmelerinin yazın kışa göre daha büyük olduğunu fark etti. Zaman ve astronomik parametrelerin ölçümlerinin doğruluğunu artırmak için bu ölçümlerin aynı sıcaklıklarda yapılması ve dolayısıyla doğru bir termometreye sahip olunması gerekiyordu. Roemer, Newton gibi, iki referans noktası kullandı: insan vücudunun normal sıcaklığı ve buzun erime sıcaklığı (çalışma sıvısı, kuvvetlendirilmiş kırmızı şarap veya 18 inçlik bir tüp içinde safranla renklendirilmiş %40 alkol çözeltisiydi). Fahrenheit onlara üçüncü bir nokta ekledi; bu, o zamanlar bir su-buz-amonyak karışımında ulaşılan en düşük sıcaklığa karşılık geldi. Cıva termometresiyle önemli ölçüde daha yüksek ölçüm doğruluğu elde eden Fahrenheit, Roemer'in her derecesini dörde böldü ve sıcaklık ölçeği için üç noktayı referans noktası aldı: su ile buzun tuz karışımının sıcaklığı (0 ° F), vücut sıcaklığı sağlıklı bir kişinin (96 ° F) ve buzun erime sıcaklığının (32 ° F), ikincisi kontrol olarak kabul edilir. İşte dergide yayınlanan bir makalede bu konuda nasıl yazdığı Felsefi İşlem"(1724, cilt 33, s. 78): “... termometreyi amonyum tuzu veya deniz tuzu, su ve buz karışımına koyduğumuzda ölçekte sıfırı gösteren bir nokta buluyoruz. Aynı karışım tuzsuz kullanılırsa ikinci nokta elde edilir. Bu noktayı 30 olarak belirleyelim. 96 ile gösterilen üçüncü nokta, termometre ağzına alınırsa sağlıklı bir kişinin sıcaklığını alırsa elde edilir. Fahrenheit'in memleketi Danzig'de 1708/09 kışında havanın soğuduğu sıcaklığı Fahrenheit ölçeğindeki en düşük nokta olarak aldığına dair bir efsane var. Bir kişinin 0 ° F'de soğuktan ve 0 ° F'de sıcak çarpmasından öldüğüne inandığına dair ifadeler de bulunabilir. 100°F. Son olarak 32 derece başlama derecesiyle Mason locasına üye olduğu ve bu nedenle buzun bu sayıya eşit erime noktasını benimsediği söylenmiştir. Bazı deneme yanılmalardan sonra Fahrenheit çok rahat bir sıcaklık ölçeği buldu. Kabul edilen ölçekte suyun kaynama noktasının 212 °F olduğu ve suyun sıvı halinin tüm sıcaklık aralığının 180 °F olduğu ortaya çıktı. Bu ölçeğin gerekçesi, negatif derecelerin olmamasıydı. Daha sonra, bir dizi kesin ölçümden sonra Fahrenheit, kaynama noktasının atmosfer basıncıyla değiştiğini buldu. Bu, bir hipotermometre yaratmasına izin verdi - suyun kaynama noktası ile atmosferik basıncı ölçmek için bir cihaz. Ayrıca sıvıların aşırı soğutulması olgusunun keşfinde önceliğe aittir. Fahrenheit'in çalışması, termometrinin ve ardından termokimya ve termodinamiğin başlangıcı oldu. Fahrenheit ölçeği birçok ülkede (1777'den beri İngiltere'de) resmi olarak kabul edilmiştir, sadece insan vücudunun normal sıcaklığı 98.6 ° F olarak düzeltilmiştir. Şimdi bu ölçek sadece ABD ve Jamaika'da, diğer ülkelerde 1960- 1970'ler ve 1970'ler Celsius ölçeğine geçti. Termometre, Hollandalı tıp, botanik ve kimya profesörü, bilimsel bir kliniğin kurucusu Hermann Boerhaave (1668-1738), öğrencisi Gerard van Swieten (1700-1772), Avusturyalı doktor Anton de tarafından geniş tıbbi uygulamaya tanıtıldı. Haen (1704-1776) ve bunlardan bağımsız olarak İngiliz George Martin tarafından. Viyana Tıp Okulu'nun kurucusu Haen, sağlıklı bir insanın sıcaklığının gün içinde iki kez yükselip düştüğünü buldu. Evrim teorisinin bir savunucusu olarak bunu, insanın ataları olan, deniz kenarında yaşayan sürüngenlerin, sıcaklıklarını gelgitlere göre değiştirmeleri ile açıklamıştır. Ancak, çalışmaları uzun süre unutuldu. Martin, kitaplarından birinde, çağdaşlarının buzun erime sıcaklığının yükseklikle değişip değişmediğini tartıştığını ve gerçeği ortaya çıkarmak için İngiltere'den İtalya'ya bir termometre taşıdıklarını yazdı. Çeşitli bilgi alanlarında ünlü olan bilim adamlarının daha sonra insan vücudunun sıcaklığını ölçmekle ilgilenmeleri daha az şaşırtıcı değildir: A. Lavoisier ve P. Laplace, J. Dalton ve G. Davy, D. Joule ve P. Dulong , W. Thomson ve A. Becquerel, J. Foucault ve G. Helmholtz. O zamandan beri "çok fazla cıva sızdı". Cıvalı termometrelerin neredeyse üç yüz yıllık yaygın kullanımı dönemi, sıvı metalin zehirliliği nedeniyle yakında sona eriyor gibi görünüyor: insan güvenliği konularının giderek daha önemli hale geldiği Avrupa ülkelerinde, kısıtlama ve bu tür termometrelerin üretimini yasaklar. * Ferdinand II Medici ve kardeşi Leopoldo'nun himayesinde Galileo öğrencileri tarafından 1657'de Floransa'da kurulan Accademia del Cimento, uzun sürmedi, ancak Kraliyet Cemiyeti, Paris Bilimler Akademisi ve diğer Avrupa akademilerinin prototipi haline geldi. Bilimsel bilgiyi teşvik etmek ve onların gelişimi için toplu faaliyetleri genişletmek için tasarlandı. Devamı ile basılmıştır

Su sıcaklığı, 0 С
Su sıcaklığı, 0 С

Zamana karşı sıcaklık grafiği oluşturuyoruz.

Araştırma Sonuç :

Suyun katılaşması 0 0 C sabit sıcaklıkta gerçekleşir. Katılaşma sürecinde sıcaklık değişmez.

2.Kar (buz) eritme süreçlerinin incelenmesi.

Amaç: Kar (buz) erime sürecini araştırmak. Kar eritme koşullarını öğrenin.

Ekipman: karlı cam, termometre, kronometre.

Araştırma ilerlemesi.

Okulun fizik sınıfında karların erimesini gözlemliyoruz.

Termometreyi karla dolu bir kaba indiriyoruz ve sıcaklık değişikliklerini gözlemliyoruz. Bir kronometre kullanarak erime süresini izliyoruz.

Sıcaklık, 0 С

Sıcaklık, 0 С

Araştırma Sonuç :

Buz kristal bir maddedir.

Kar, 0 0 C sabit sıcaklıkta erir. Erime işlemi sırasında sıcaklık değişmez.

3. Parafin eritme işleminin araştırılması.

Amaç: Parafin eritme sürecini araştırmak. Parafin eritme koşullarını öğrenin.

Araştırma ilerlemesi.

Okulun fizik odasında parafinin erimesini gözlemliyoruz.

Termometre parafinli bir test tüpündedir. Test tüpünü sıcak suya yerleştirip sıcaklık değişimlerini gözlemliyoruz. Bir kronometre kullanarak erime süresini izliyoruz.

Gözlemlerin sonuçları tabloya girilir:

Sıcaklık, 0 С

Araştırma Sonuç :

Parafin amorf bir cisimdir. Parafini eritirken, sıcaklık yavaş yavaş artar.

4. Parafin sertleştirme sürecinin incelenmesi.

Amaç: Parafinin katılaşma sürecini araştırmak. Parafin kürleme koşullarını öğrenin.

Ekipman: parafinli bir test tüpü, bir termometre, bir kronometre, sıcak su içeren bir kap.

Araştırma ilerlemesi.

Okulun fizik dersinde parafin katılaşmasını gözlemliyoruz.

Termometre parafinli bir test tüpündedir. Tüpü sıcak suda test edin ve sıcaklık değişikliklerini gözlemleyin. Bir kronometre kullanarak erime süresini izliyoruz.

Gözlemlerin sonuçları tabloya girilir:

Sıcaklık, 0 С

Araştırma Sonuç :

Parafin amorf bir cisimdir. Parafin sertleştikçe sıcaklık yavaş yavaş düşer.

Çalışma sırasında, kristallerin ve amorf cisimlerin erime ve katılaşma süreçlerinin farklı şekilde ilerlediğini bulduk.

Kristallerin belirli bir erime ve katılaşma sıcaklığı vardır. Su için erime ve katılaşma sıcaklığının 0 0 C olduğunu bulduk. Erime veya katılaşma işlemi devam ederken suyun sıcaklığı değişmedi. Ancak suyun katılaşması için hava sıcaklığının 0 0 C'den düşük olması gerekir. Buzun erimesi için hava sıcaklığının 0 0 C'den büyük olması gerekir.

Amorf cisimlerin belirli bir erime ve katılaşma sıcaklığı yoktur. Amorf maddeler ısıtıldığında, sıcaklıkları yükselirken yavaş yavaş erirler. Soğuduklarında sertleşirler, sıcaklıkları düşer.

3. Vücut ağırlığını bulun P = ρgV

4. Cismin yatay bir yüzey üzerinde uyguladığı basıncı belirleyin P = , burada F=P

12 numaralı deneysel çalışma

Konu: "Termometre okumalarının dış koşullara bağımlılığının araştırılması."

Hedef: dış koşullara bağlı olarak termometre okumalarının bağımlılığını araştırın: güneş ışınlarının termometreye mi yoksa gölgede mi düştüğü, termometrenin hangi substrat üzerinde bulunduğu, termometrenin güneş ışınlarından hangi renk ekranı kapladığı.

Görevler:

Eğitim: doğruluk eğitimi, takım halinde çalışma yeteneği;

Teçhizat: masa lambası, termometre, beyaz ve siyah kağıtlar.

Odadaki ve sokaktaki havanın sıcaklığı nedir, insanlar her gün ilgilenir. Hemen hemen her evde hava sıcaklığını ölçmek için bir termometre vardır, ancak herkes onu nasıl doğru kullanacağını bilmiyor. İlk olarak, birçoğu hava sıcaklığını ölçme görevini anlamıyor. Bu yanlış anlaşılma, özellikle sıcak yaz günlerinde belirgindir. Meteorologlar, gölgedeki hava sıcaklığının 32°C'ye ulaştığını bildirdiklerinde, pek çok insan şöyle bir şeyi "belirtiyor": "Ve güneşte termometre 50°C'nin üzerine çıktı!" Bu tür açıklamalar mantıklı mı? Bu soruyu cevaplamak için aşağıdaki deneysel çalışmayı yapın ve kendi sonuçlarınızı çıkarın.

İlerleme:

Deneyim 1. Hava sıcaklığını "güneşte" ve "gölgede" ölçün. "Güneş" olarak bir masa lambası kullanın.

İlk kez, termometreyi masanın üzerindeki lambadan 15-20 cm mesafeye yerleştirin, ikinci kez, lambanın termometreye göre konumunu değiştirmeden, bir kağıt yaprağı ile bir "gölge" oluşturun. lambanın yanında. Termometre okumalarını kaydedin.

Deney 2. Termometrenin altında önce koyu, sonra açık renkli bir substrat kullanma koşulları altında "güneşte" sıcaklık ölçümleri yapın. Bunu yapmak için, önce termometreyi bir beyaz kağıda, ikinci kez bir siyah kağıda yerleştirin. Termometre okumalarını kaydedin.

Deney 3. Doğrudan termometrenin üzerine yerleştirilmiş bir beyaz kağıt yaprağı ile lambadan gelen ışığı engelleyerek ölçümleri "gölgede" gerçekleştirin. Termometre okumasını kaydedin. Beyaz kağıdı siyah kağıtla değiştirerek deneyi tekrarlayın.

Yapılan deneylerin sonuçlarını düşünün ve sonuçlar çıkarın, sokaktaki hava sıcaklığını ölçmek için pencerenin dışına bir termometre nereye ve nasıl monte edilmelidir?

Bir dizi deney, uygun şekilde yapıldığında aşağıdaki sonuçları verir.

Deneyim 1, "güneşte" termometre okumalarının "gölgede" okumalarından belirgin şekilde daha yüksek olduğunu göstermektedir. Bu gerçek aşağıdaki açıklamayı almalıdır. Güneş ışığının yokluğunda, havanın ve masanın sıcaklıkları aynıdır. Tabla ve hava ile ısı alışverişi sonucunda termometre onlarla ısıl dengeye gelir ve hava sıcaklığını gösterir.

"Güneş" bir kağıt tabakasıyla örtülmediğinde, "güneşin" emilen radyasyonunun etkisi altında masanın sıcaklığı yükselir ve şeffaf hava bu radyasyonla neredeyse ısınmaz. Termometre, bir yandan masanın yüzeyi ile, diğer yandan hava ile ısı alışverişini gerçekleştirir. Sonuç olarak, sıcaklığı hava sıcaklığından daha yüksek, ancak tablonun yüzey sıcaklığından daha düşüktür. O zaman “güneşte” termometre okumalarının anlamı nedir?

“Güneşte” hava sıcaklığı ölçümlerinin inatçı bir sevgilisi, kendisi “güneşte” olduğunda “gölgede” hava sıcaklığıyla ilgilenmediğine itiraz edebilir. Hava sıcaklığı olmasın, sadece “güneşte” termometrenin okumaları olsun, ama onu ilgilendiren onlar. Bu durumda, deney 2'nin sonuçları onun için faydalı olacaktır.

Deney 2, ışığı iyi yansıtan beyaz kağıt üzerinde, termometre okumalarının, ışık radyasyonunu iyi emen ve daha fazla ısıtan siyah kağıttan çok daha az olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, “güneşte” termometrenin okumaları hakkındaki soruya kesin bir cevap yoktur. Sonuç, termometrenin altındaki alt tabakanın rengine, termometre silindirinin yüzeyinin rengine ve yapısına ve rüzgarın varlığına veya yokluğuna güçlü bir şekilde bağlı olacaktır.

Dışarıdaki hava sıcaklığı, güneş radyasyonu ile ısıtılan nesnelerden uzakta ve termometredeki radyasyona doğrudan maruz kalma hariç tutularak ölçüldüğünde, “güneşte” ve “gölgede” aynıdır, bu sadece hava sıcaklığıdır. Ancak gerçekten sadece “gölgede” ölçülmelidir.

Ancak güneşli bir günde bir termometre için bir "gölge" oluşturmak da kolay bir iş değildir. Bu, deney 3'ün sonuçları ile doğrulanmaktadır. Ekran termometreye yakın olduğunda, ekranın güneş radyasyonu ile ısınmasının güneşli bir günde hava sıcaklığının ölçülmesinde önemli hatalara yol açacağını göstermektedir. Sıcaklık artışı özellikle ekran karanlıkken büyük olacaktır, çünkü böyle bir ekran üzerine gelen güneş radyasyonunun neredeyse tüm enerjisini emer ve ekran beyaz olduğunda çok daha az olur, çünkü böyle bir ekran neredeyse tüm enerjiyi yansıtır. üzerine güneş radyasyonu olayı.

Böyle bir deneysel çalışmadan sonra, pratik olarak önemli bir soruyu tartışmak gerekir: pratikte, sokaktaki hava sıcaklığını ölçmek nasıl gereklidir? Bu sorunun cevabı şöyle bir şey olabilir. Dairenin kuzeye bakan bir penceresi varsa, bu pencerenin arkasında sokak termometresini güçlendirmeniz gerekir. Dairede böyle bir pencere yoksa, termometre güneş tarafından ısıtılan duvarlardan mümkün olduğunca uzağa, zayıf ısıtılan pencere camlarının karşısına yerleştirilmelidir. Termometre silindiri güneş radyasyonu ile ısınmaya karşı korunmalıdır. Deney 3'ün sonuçları, termometreyi güneş radyasyonundan korumaya çalışırken ekranın kendisinin ısındığını ve termometreyi ısıttığını göstermektedir. Beyaz ekran daha az ısındığından koruyucu ekran hafif olmalı ve termometreden yeterli uzaklıkta bulunmalıdır.

Benzer şekilde, bir oda termometresinin okumalarının konumuna bağlılığı da araştırılabilir. Ev ödevinin sonucu, bir oda termometresinin okumalarının odadaki konumuna bağlı olduğu gerçeğinin belirlenmesi olmalıdır. Odadaki hava sıcaklığıyla ilgileniyorsak, ısıtılmış cisimlerin ve güneş radyasyonunun bunun üzerindeki etkisini dışlamak gerekir. Termometrenin üzerine direkt güneş ışığı düşmemeli, termometre ısıtma ve aydınlatma cihazlarının yanına yerleştirilmemelidir. Odadaki hava sıcaklığına göre yazın sıcaklığı artan, kışın sıcaklığı daha düşük olan bir odanın dış duvarına termometre asmayın.

13 numaralı deneysel çalışma

Konu: "Sudaki kar yüzdesinin belirlenmesi."

Hedef: Sudaki kar yüzdesini belirleyin.

Görevler:

eğitici: bilgi ve pratik becerileri birleştirme yeteneğinin oluşumu;

Geliştirme: mantıksal düşünmenin gelişimi, bilişsel ilgi.

Teçhizat: kalorimetre, termometre, beher, oda suyu içeren kap, kar ve su karışımı, kalorimetrik gövde.

İlk seçenek

İlerleme:

1. Karışımla birlikte kalorimetreye o kadar su dökülür ki tüm karlar erir. Elde edilen suyun sıcaklığı t=0 idi.

2. Bu durum için ısı dengesi denklemini yazalım:

m1 \u003d cm3 (t2-t1), burada c suyun özgül ısısı, buzun erimesinin özgül ısısı, m1 kar kütlesi, m2 kardaki su kütlesi, m3 demlenen su kütlesidir , t demlenen suyun sıcaklığıdır.

Dolayısıyla =

İstenen yüzde =;

3. m1 + m2 değeri, kalorimetredeki tüm suyun ölçüm silindirine dökülmesi ve toplam su kütlesi m ölçülerek belirlenebilir. m= m1 + m2 + m3 olduğundan, o zaman

m1 + m2 = m - m3. Buradan,

=

İkinci seçenek

Ekipman: kalorimetre, termometre, terazi ve ağırlıklar, bir bardak ılık su, bir parça ıslak kar, kalorimetrik bir gövde.

İlerleme:

1. Boş bir kalorimetreyi ve ardından bir parça ıslak karla birlikte bir kalorimetreyi tartın. Farkla, bir ıslak kar yığınının kütlesini (m) belirleriz.

Topak *x gram su ve *(100 - x) gram kar içerir, burada x yumrudaki su yüzdesidir.

Islak kar sıcaklığı 0.

2. Şimdi, daha önce ılık suyun sıcaklığını (to) ölçmüş olan tüm karların erimesi için kalorimetreye bir miktar ıslak kar ile çok fazla ılık su (mw) ekliyoruz.

3. Kalorimetreyi su ve erimiş kar ile tartıyoruz ve ağırlıklar arasındaki farkla eklenen ılık su kütlesini (mw) belirliyoruz.

4. Son sıcaklığı bir termometre (tocm.) ile ölçüyoruz.

5. Isı dengesi denklemini yazalım:

cmv t \u003d * (100 - x) + c (m + mv) ila cm.,

c, suyun-4200J / kg özgül ısı kapasitesi olduğunda , - kar erimesinin özgül ısısı

3.3 *105 J/kg.

6. Ortaya çıkan denklemden şunu ifade ederiz:

X=100 -

Deneysel çalışma No. 14

Konu: "Buzun füzyon ısısının belirlenmesi."

Hedef: buzun erime ısısını belirlemek .

Görevler:

eğitici: bilgi ve pratik becerileri birleştirme yeteneğinin oluşumu;

Eğitim: doğruluk eğitimi, takım halinde çalışma yeteneği;

Geliştirme: mantıksal düşünmenin gelişimi, bilişsel ilgi.

Teçhizat: termometre, su, buz, ölçüm silindiri.

İlerleme:

1. Boş bir kaba bir parça buz koyun ve tüm buzu eritmek için ölçüm silindirinden içine yeterince su dökün.

2. Bu durumda, ısı dengesi denklemi basitçe şu şekilde yazılabilir:

St1 (t1 - t2) = t2

burada m2 buz kütlesi, mx dökülen suyun kütlesi, tx ilk su sıcaklığı, t2 0 °C'ye eşit son su sıcaklığı, K buzun erimesinin özgül ısısıdır. Yukarıdaki denklemden şunu buluruz:

3. Buz kütlesi, elde edilen suyun bir ölçüm silindirine boşaltılması ve toplam su ve buz kütlesinin ölçülmesiyle belirlenebilir:

М = + Т2 = ρаod, Vtot.

m2 \u003d M - m1 olduğundan, o zaman

15 numaralı deneysel çalışma

Hedef: önerilen ekipmanı ve doymuş buhar basıncının sıcaklığa bağımlılık tablosunu kullanarak, odadaki havanın mutlak ve bağıl nemini belirleyin.

Görevler:

eğitici: bilgi ve pratik becerileri birleştirme yeteneğinin oluşumu;

Eğitim: doğruluk eğitimi, takım halinde çalışma yeteneği;

Geliştirme: mantıksal düşünmenin gelişimi, bilişsel ilgi.

Teçhizat: cam, termometre, buz, su.

İlerleme:

1. Havanın mutlak nemini çiy noktasına göre belirlemek en kolayıdır. Çiy noktasını ölçmek için önce havanın sıcaklığını t1 ölçmelisiniz. Daha sonra sıradan bir cam beher alın, içine oda sıcaklığında biraz su dökün ve suyun içine bir termometre yerleştirin.

2. Başka bir kapta, su ile buz karışımını hazırlamanız gerekir ve bu kaptan biraz soğuk su ile bir bardağa su ve bir termometre camın duvarlarında çiy görünene kadar ekleyin. Bardağın içindeki su seviyesinin karşısındaki camın duvarına bakmanız gerekir. Çiy noktasına ulaşıldığında, su seviyesinin altındaki camın duvarı, cam üzerinde yoğunlaşan birçok küçük çiy damlası nedeniyle opak hale gelir. Bu noktada, termometrenin t2 okumalarını almanız gerekir.

3. Sıcaklık t2 değerine dayanarak - çiy noktası - tablodan t2 sıcaklığında doymuş buharın yoğunluğu ρ belirlenebilir. Bu, atmosferik havanın mutlak nemi olacaktır. Daha sonra t1 sıcaklığındaki doymuş buharın r0 yoğunluğunun değerini tablodan bulabilirsiniz. t2 sıcaklığında doymuş buharın r yoğunluğunun ve oda sıcaklığında t1 doymuş buharın ρ0 yoğunluğunun bulunan değerlerine dayanarak, bağıl hava nemi j belirlenir.

Ölçüm cihazlarının hataları

	ölçüm	Ölçüm sınırı	Bölünmenin değeri	Alet hatası
	cetvel öğrenci
	Çizim cetveli
	cetvel enstrümantal
	Demo cetvel
	ölçüm bandı
	beher
	Eğitim için teraziler
	Ağırlık seti G-4-211.10
	Laboratuvar ağırlıkları
	okul kumpas
	Mikrometre
	Eğitim dinamometresi
	Kronometre elektronik KARSER			±0,01 s (0,2 s öznel hataya tabidir).
	aneroid barometre	780 mm. rt. Sanat.	1 mm. rt. Sanat.	±3 mm. rt. Sanat.
	Laboratuvar termometresi
	Manometre açık gösterimi

Sıvıların, metallerin ve alaşımların, katıların ve malzemelerin yoğunluğu.

ρ, kg/m3

Şimdi tek ihtiyacımız olan kar, bir bardak, bir termometre ve biraz sabır. Soğuktan bir bardak kar getireceğiz, ılık ama sıcak olmayan bir yere koyacağız, bir termometreyi kara daldıracağız ve sıcaklığı gözlemleyeceğiz. İlk başta, cıva sütunu nispeten hızlı bir şekilde sürünecektir. Kar hala kuru. Sıfıra ulaştığında cıva sütunu duracaktır. O andan itibaren karlar erimeye başlar. Fincanın dibinde su görünüyor, ancak termometre hala sıfırı gösteriyor. Karı sürekli karıştırarak, tamamı eriyene kadar cıvanın kıpırdamayacağından emin olmak kolaydır.

Sıcaklığın tam da kar suya dönüştüğü anda durmasına ne sebep oldu? Bardağa verilen ısı tamamen kar tanesi kristallerinin yok edilmesi için harcanır. Ve son kristal yok olur olmaz suyun sıcaklığı yükselmeye başlayacak.

Aynı fenomen, diğer kristalli maddelerin eritilmesi sırasında da gözlemlenebilir. Hepsi katıdan sıvıya geçmek için bir miktar ısı gerektirir. Her madde için oldukça spesifik olan bu miktara füzyon ısısı denir.

Farklı maddeler için füzyon ısısının değeri farklıdır. Ve tam burada, çeşitli maddelerin özgül füzyon ısılarını karşılaştırmaya başladığımızda, aralarında yine su öne çıkıyor. Özgül ısı kapasitesi gibi, buzun özgül ergime ısısı da diğer herhangi bir maddenin füzyon ısısını çok aşar.

Bir gram benzeni eritmek için 30 kaloriye ihtiyacınız var, kalay füzyon ısısı 13 kalori, kurşun - yaklaşık 6 kalori, çinko - 28, bakır - 42 kalori. Ve buzu sıfır derecede suya dönüştürmek için 80 kaloriye ihtiyacınız var! Bu ısı miktarı, bir gram sıvı suyun sıcaklığını 20 dereceden kaynama noktasına yükseltmek için yeterlidir. Sadece bir metal, alüminyum, buzunkini aşan belirli bir füzyon ısısına sahiptir.

Böylece, sıfır derecedeki su, aynı sıcaklıktaki buzdan farklıdır, çünkü her bir gram su, bir gram buzdan 80 kalori daha fazla ısı içerir.

Şimdi, buzun erime ısısının ne kadar yüksek olduğunu bildiğimize göre, bazen buzun "çok hızlı" eridiğinden şikayet etmek için hiçbir nedenimiz olmadığını görüyoruz. Buz, diğer cisimlerin çoğuyla aynı füzyon ısısına sahip olsaydı, birkaç kat daha hızlı erirdi.

Gezegenimizin yaşamında, kar ve buzun erimesi, önemi bakımından kesinlikle istisnai bir öneme sahiptir. Buz tabakasının tek başına tüm dünya yüzeyinin yüzde üçünden fazlasını veya tüm toprağın yüzde 11'ini kapladığı unutulmamalıdır. Güney kutbu bölgesinde, sürekli bir buz tabakasıyla kaplı, Avrupa ve Avustralya'nın toplamından daha büyük olan devasa Antarktika kıtası bulunur. Permafrost, milyonlarca kilometrekarelik bir alana hükmediyor. Sadece buzullar ve permafrost, kara kütlesinin beşte birini oluşturur. Buna kışın karla kaplı bir yüzey daha eklemeliyiz. Ve sonra, arazinin dörtte birinden üçte birine kadar her zaman buz ve karla kaplı olduğunu söyleyebiliriz. Yılın birkaç ayı boyunca, bu alan tüm kara kütlesinin yarısını aşıyor.

Büyük donmuş su kütlelerinin Dünya'nın iklimini etkileyemeyeceği açıktır. İlkbaharda sadece bir kar örtüsünü eritmek için ne kadar muazzam miktarda güneş ısısı harcanıyor! Gerçekten de, ortalama olarak, yaklaşık 60 santimetre kalınlığa ulaşır ve her gram için 80 kalori harcamanız gerekir. Ancak güneş o kadar güçlü bir enerji kaynağıdır ki enlemlerimizde bu işi bazen birkaç günde yapabilir. Ve buz, örneğin kurşun gibi bir füzyon ısısına sahip olsaydı, bizi ne tür bir yüksek suyun beklediğini hayal etmek zor. Bütün karlar bir günde, hatta birkaç saat içinde eriyebilirdi ve sonra olağanüstü boyutlara taşan nehirler, dünyanın en verimli toprak ve bitki tabakasını yerin yüzeyinden yıkayarak, dünyadaki tüm canlılara sayısız felaketler getirirdi. .

Buz eridiğinde, büyük miktarda ısı emer. Su donarken aynı miktarda ısı verir. Su düşük bir füzyon ısısına sahip olsaydı, nehirlerimiz, göllerimiz ve denizlerimiz muhtemelen ilk dondan sonra donardı.

Böylece, suyun büyük ısı kapasitesine bir başka dikkat çekici özellik eklendi - büyük bir füzyon ısısı.

Termometre

Termometre (Yunan θέρμη - ısı; μετρέω - Ölçerim) - hava, toprak, su vb. Sıcaklığı ölçmek için bir cihaz. Birkaç çeşit termometre vardır:sıvı; mekanik; elektronik; optik; gaz; kızılötesi.

Galileo, termometrenin mucidi olarak kabul edilir: kendi yazılarında bu cihazın açıklaması yoktur, ancak öğrencileri Nelly ve Viviani, 1597'de zaten bir termobaroskop (termoskop) gibi bir şey yaptığını doğruladılar. Galileo şu anda benzer bir cihazı tanımlayan İskenderiyeli Heron'un çalışmalarını inceledi, ancak ısı derecelerini ölçmek için değil, ısıtma yoluyla suyu yükseltmek için. Termoskop, lehimlenmiş bir cam tüpe sahip küçük bir cam küreydi. Top hafifçe ısıtıldı ve tüpün ucu su dolu bir kaba indirildi. Bir süre sonra, topun içindeki hava soğudu, basıncı azaldı ve atmosferik basıncın etkisi altındaki su, tüpte belirli bir yüksekliğe yükseldi. Daha sonra ısınma ile bilye içindeki hava basıncı arttı ve tüpteki su seviyesi azaldı, soğuyunca içindeki su yükseldi. Bir termoskop yardımıyla, yalnızca vücudun ısınma derecesindeki değişiklik hakkında karar vermek mümkün oldu: bir ölçeği olmadığı için sıcaklığın sayısal değerlerini göstermedi. Ayrıca tüpteki su seviyesi sadece sıcaklığa değil aynı zamanda atmosfer basıncına da bağlıydı. 1657'de Galileo'nun termoskopu Floransalı bilim adamları tarafından geliştirildi. Enstrümana bir boncuk ölçeği taktılar ve havayı tanktan (top) ve borudan dışarı attılar. Bu, yalnızca niteliksel olarak değil, aynı zamanda niceliksel olarak da vücut sıcaklıklarını karşılaştırmayı mümkün kıldı. Daha sonra, termoskop değiştirildi: ters çevrildi ve tüpe su yerine brendi döküldü ve kap çıkarıldı. Bu cihazın çalışması cisimlerin genişlemesine dayanıyordu; en sıcak yaz ve en soğuk kış günlerinin sıcaklıkları "kalıcı" noktalar olarak alındı. Tüm bu termometreler havaydı ve atmosferden bir su sütunu ile ayrılmış hava içeren bir tüpe sahip bir kaptan oluşuyordu, okumalarını hem sıcaklık değişikliklerinden hem de atmosferik basınçtaki değişikliklerden değiştirdiler.

Sıvı termometreler ilk kez 1667'de "Saggi di naturale esperienze fatte nell'Accademia del Cimento" da tanımlanmıştır, burada uzun süredir yetenekli zanaatkarlar tarafından yapılan, "Confia" olarak adlandırılan, fanlı bir lamba ateşinde camı ısıtan ve camı ısıtan nesneler olarak bahsedilir. ondan şaşırtıcı ve çok hassas ürünler yapmak. İlk başta bu termometreler suyla doluydu, ancak donduğunda patladılar; Bunun için 1654 yılında Toskana Büyük Dükü Ferdinand II'nin fikrine göre şarap ruhunu kullanmaya başladılar. Floransa termometreleri, Floransa'daki Galilean Müzesi'nde günümüze birkaç kopya halinde ulaşmıştır; hazırlanmaları ayrıntılı olarak anlatılmıştır.

İlk olarak, usta, göreceli boyutlarını ve topun boyutunu göz önünde bulundurarak tüp üzerinde bölmeler yapmak zorunda kaldı: bölmeler, bir lamba üzerinde ısıtılan bir tüp üzerine erimiş emaye ile uygulandı, her onda biri beyaz bir nokta ile ve diğerleri siyah ile gösterildi. . Kar eridiğinde alkol 10'un altına düşmeyecek, güneşte 40'ın üstüne çıkmayacak şekilde genellikle 50 bölme yaptılar. aynı koşullar, ancak daha fazla doğruluk elde etmek için tüpün 100 veya 300 parçaya bölünmesi durumunda bunu başarmak mümkün değildi. Termometreler, ampul ısıtılarak ve tüpün ucu alkole indirilerek dolduruldu; doldurma, oldukça geniş bir tüpe serbestçe giren ince çekilmiş ucu olan bir cam huni kullanılarak tamamlandı. Sıvı miktarı ayarlandıktan sonra tüpün ağzı "hermetik" adı verilen sızdırmazlık mumu ile kapatılmıştır. Buradan, bu termometrelerin büyük olduğu ve havanın sıcaklığını belirlemeye hizmet edebileceği, ancak yine de diğer, daha çeşitli deneyler için elverişsiz olduğu ve farklı termometrelerin derecelerinin birbiriyle karşılaştırılamayacağı açıktır.

Galileo termometre

1703'te Paris'teki Amonton ( Guillaume Amontons) hava termometresini geliştirdi, genişlemeyi değil, açık bir diz içine cıva dökerek farklı sıcaklıklarda havanın esnekliğindeki artışı aynı hacme indirdi; barometrik basınç ve değişiklikleri dikkate alındı. Böyle bir ölçeğin sıfırının, havanın tüm esnekliğini (yani modern mutlak sıfırı) kaybettiği “önemli derecede soğuk” olması gerekiyordu ve ikinci sabit nokta suyun kaynama noktasıydı. Atmosfer basıncının kaynama noktası üzerindeki etkisi Amonton tarafından henüz bilinmiyordu ve termometresindeki hava su gazlarından arındırılmadı; bu nedenle, onun verilerinden, -239,5° Santigratta mutlak sıfır elde edilir. Çok kusurlu yapılmış bir başka Amonton hava termometresi, atmosferik basınçtaki değişikliklerden bağımsızdı: açık dizi yukarı doğru uzatılmış, aşağıdan güçlü bir potas çözeltisi ile doldurulmuş ve yukarıdan yağ ile biten bir sifon barometresiydi. kapalı hava deposu.

Termometrenin modern formu Fahrenheit tarafından verildi ve hazırlama yöntemini 1723'te tanımladı. Başlangıçta tüplerini de alkolle doldurdu ve ancak sonunda cıvaya geçti. Ölçeğinin sıfırını, amonyak veya sofra tuzu ile kar karışımının sıcaklığında, 32 ° gösterdiği “suyun donmaya başlaması” sıcaklığında ve ağızda veya sağlıklı bir kişinin vücut ısısında belirledi. kolun altında 96 ° 'ye eşdeğerdi. Daha sonra, suyun 212°'de kaynadığını ve bu sıcaklığın barometrenin aynı durumunda her zaman aynı olduğunu buldu. Fahrenheit termometrelerin günümüze ulaşan kopyaları, titiz işçilikleriyle ayırt edilir.

Fahrenheit ölçekli cıva termometresi

İsveçli gökbilimci, jeolog ve meteorolog Anders Celsius nihayet 1742'de hem eriyen buzu hem de kaynayan suyu kalıcı noktaları belirledi. Ancak başlangıçta kaynama noktasında 0 ° ve donma noktasında 100 ° olarak belirledi. Bir termometrede iki kalıcı derecenin gözlemleri adlı çalışmasında Celsius, buzun erime noktasının (100 °) basınca bağlı olmadığını gösteren deneylerinden bahsetti. Ayrıca, suyun kaynama noktasının atmosfer basıncıyla nasıl değiştiğini şaşırtıcı bir doğrulukla belirledi. 0 işaretinin (suyun kaynama noktası) kalibre edilebileceğini önerdi, termometrenin denize göre hangi seviyede olduğunu bilmek.

Daha sonra, Celsius'un ölümünden sonra, çağdaşları ve yurttaşları, botanikçi Carl Linnaeus ve astronom Morten Strömer, bu ölçeği baş aşağı kullandılar (0 ° için buzun erime noktasını ve 100 ° için - kaynama noktasını almaya başladılar. suyun). Bu formda, ölçeğin çok uygun olduğu ortaya çıktı, yaygınlaştı ve bu güne kadar kullanılıyor.

Sıvı termometreler, termometreye dökülen sıvının (genellikle alkol veya cıva) hacminin ortam sıcaklığı değiştikçe değişmesi prensibine dayanır. Birçok alanda sağlığa zararlı olması nedeniyle cıva kullanımının yasaklanmasıyla bağlantılı olarak faaliyetler, ev termometreleri için alternatif dolgular arıyor. Örneğin, galistan alaşımı böyle bir ikame olabilir. Diğer termometre türleri de giderek daha fazla kullanılmaktadır.

Merkür tıbbi termometre

Bu tip mekanik termometreler, sıvı olanlarla aynı prensipte çalışır, ancak sensör olarak genellikle metal bir spiral veya bimetal bant kullanılır.

Pencere mekanik termometresi

Elektronik termometreler de vardır. Elektronik termometrelerin çalışma prensibi, ortam sıcaklığı değiştiğinde iletkenin direncinin değişmesine dayanır. Daha geniş bir yelpazedeki elektronik termometreler, termokupllara (farklı metaller arasındaki temas) dayanmaktadır. elektronegatiflik sıcaklığa bağlı olarak bir kontak potansiyel farkı yaratır). Zaman içinde en doğru ve kararlı olanı, platin tel veya seramik üzerine platin püskürtmeye dayalı dirençli termometrelerdir. En yaygın olanları PT100 (0 °C - 100Ω'de direnç) PT1000'dir (0 °C - 1000Ω'de direnç) (IEC751). Sıcaklığa bağımlılık neredeyse doğrusaldır ve pozitif sıcaklıklarda ikinci dereceden bir yasaya ve negatif sıcaklıklarda 4. derece bir denkleme uyar (karşılık gelen sabitler çok küçüktür ve ilk yaklaşımda bu bağımlılık doğrusal olarak kabul edilebilir). Sıcaklık aralığı -200 - +850 °C.

Tıbbi elektronik termometre

Optik termometreler, sıcaklık değiştiğinde parlaklık seviyesindeki, spektrumdaki ve diğer parametrelerdeki değişiklik nedeniyle sıcaklığı kaydetmenizi sağlar. Örneğin, kızılötesi vücut ısısı ölçerler. Kızılötesi termometre, bir kişiyle doğrudan temas etmeden sıcaklığı ölçmenizi sağlar. Bazı ülkelerde, yalnızca tıbbi kurumlarda değil, aynı zamanda ev düzeyinde de kızılötesi lehine cıva termometrelerini terk etme eğilimi uzun süredir olmuştur.

Kızılötesi termometre

 

---

Okumak:
Aida libretto özeti “İnsan-kişilik Atasözleri erkek kişiliği 6” konulu atasözleri ve bilge sözler alın Kızlar için hobiler: türleri ve seçenekleri Kolay hobi Dünyanın en sıra dışı hobilerine genel bir bakış - sıra dışı insanlar için hobi fikirleri Hayatınızı nasıl daha iyi hale getirirsiniz - nereden başlamalı, psikologlardan tavsiyeler Hayatınızı daha iyi hale nasıl değiştirirsiniz