Науковий проект з фізики
На тему: "Температура. Способи вимірювання температур. Значення теплоізоляції в житті людини і тварини "
Москва, 2010
Зміст
1. Історія винаходу термометра
2. Сучасні термометри
3. Теплоізоляції в житті людини і тварини
1. Історія винаходу термометра
Історія термодинаміки почалася, коли в 1592 році Галілео Галілей створив перший прилад для спостережень за змінами температури, назвавши його термоскопом. Термоскоп представляв собою невеликий скляна кулька з припаяної скляною трубкою. Шарик нагрівали, а кінець трубки опускали у воду. Коли кулька охолоджувався, тиск у ньому зменшувався, і вода в трубці під дією атмосферного тиску піднімалася на певну висоту вгору. При потеплінні рівень води в трубки опускався вниз. Недоліком приладу було те, що по ньому можна було судити тільки про відносну ступеню нагріву або охолодження тіла, так як шкали у нього ще не було.
Пізніше флорентійські вчені вдосконалили термоскоп Галілея, додавши до нього шкалу з намистин і відкачавши з кульки повітря. p> У 17 столітті повітряний термоскоп був перетворений в спиртовій флорентійським ученим Торрічеллі. Прилад був перевернутий кулькою вниз, посудину з водою видалили, а в трубку налили спирт. Дія приладу грунтувалося на розширенні спирту при нагріванні, - тепер свідчення не залежали від атмосферного тиску. Це був один з перших рідинних термометрів. p> На той момент показання приладів ще не узгоджувалися один з одним, оскільки ніякої конкретної системи при градуюванні шкал НЕ враховувалося. У 1694 році Карл Ренальдіні запропонував прийняти в якості двох крайніх точок температуру танення льоду і температуру кипіння води.
У 1714 році Д.Г. Фаренгейт виготовив ртутний термометр. На шкалою він позначив три фіксовані точки: нижня, 32 В° F - температура замерзання сольового розчину, 96 В° - температура тіла людини, верхня 212 В° F - Температура кипіння води. Термометром Фаренгейта користувалися в англомовних країнах аж до 70-х років 20 століття, а в США користуються і до цих пір.
Ще одна шкала була запропонована французьким вченим Реомюром в 1730. Він робив досліди зі спиртовим термометром і прийшов до висновку, що шкала може бути побудована відповідно з тепловим розширенням спирту. Встановивши, що застосовуваний ним спирт, змішаний з водою в пропорції 5: 1, розширюється в відношенні 1000: 1080 при зміні температури від точки замерзання до точки кипіння води, вчений запропонував використовувати шкалу від 0 до 80 градусів. Прийнявши за 0 В° температуру танення льоду, а за 80 В° температуру кипіння води при нормальному атмосферному тиску.
У 1742 році шведський вчений Андрес Цельсій запропонував шкалу для ртутного термометра, в якій проміжок між крайніми точками був розділений на 100 градусів. При цьому спочатку температура кипіння води була позначена як 0 В°, а температура танення льоду як 100 В°. Однак у такому вигляді шкала виявилася не дуже зручною, і пізніше астрономом М. Штремером і ботаніком К. Ліннеєм було прийнято рішення поміняти крайні точки місцями. p> М.В. Ломоносовим був запропонований рідинний термометр, що має шкалу з 150 поділками від точки плавлення льоду до точки кипіння води. І.Г. Ламберту належить створення повітряного термометра зі шкалою 375 В°, де за один градус приймалася одна тисячна частина розширення об'єму повітря. Були також спроби створити термометр на основі розширення твердих тіл. Так в 1747 голландець П. Мушенбруг використовував розширення залізного бруска для вимірювання температури плавлення ряду металів.
До кінця 18 століття кількість різних температурних шкал значно збільшилася. За даними "Пілометріі" Ламберта на той момент їх налічувалося 19.
Температурні шкали, про які йшла мова вище, відрізняє те, що точка відліку для них була обрана довільно. На початку 19 століття англійським вченим лордом Кельвіном була запропонована абсолютна термодинамічна шкала. Одночасно Кельвін обгрунтував поняття абсолютного нуля, позначивши ним температуру, при якій припиняється тепловий рух молекул. За Цельсієм це - 273,15 В° С.
2. Сучасні термометри
На сьогоднішній день існує багато видів термометрів: цифрові, електронні, інфрачервоні, біметалеві, дистанційні, термометри опору, електроконтактні, рідинні, термоелектричні, газові, пірометри і т.д. З усього цього різноманіття найбільш популярними є ртутні та спиртові.
Виходячи з потреб, на сьогоднішній день можна купити будь-який необхідний побутової термометр. На товарному ринку представлена ​​велика різноманітність термометрів різного призначення: медичні, вуличні, віконні для будь-якого виду вікон (пластикових або дерев'яних), кімнатні термометри ...
