Сайт учителя физики Кореневой Светланы Ивановны

О, сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух
И Опыт, сын ошибок трудных,
И Гений, парадоксов друг.

« Сентябрь 2012 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
          1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30

Сентябрь
05

Изобретение термометра

8 класс. Тепловые явления | Сентябрь 05, 2012,21:46

О том, что такое теплота, ученые начали задумываться очень давно. Еще древнегреческие философы размышляли над этим вопросом. Но ничего, кроме самых общих предположений о сущности тепловых явлений, имевших часто прямо-таки фантастический характер, они высказать не смогли. Позже, в средние века, также не было высказано почти никаких разумных идей о природе теплоты.

Учение о тепловых явлениях начинает развиваться только с середины XVIII в. Толчком для начала развития этого учения явилось изобретение термометра — первого прибора для тепловых измерений.

Много ученых трудилось над изобретением термометра. Первым из них был Галилео Галилей.

В конце XVI в. Галилей заинтересовался тепловыми явлениями. Он решил устроить прибор, который мог бы показывать «нагретость» тел. Мы говорим «нагретость», потому что в то время понятия температуры не существовало.

    Для измерения нагретости тела Галилей решил воспользоваться свойством воздуха расширяться при нагревании. Это свойство воздуха было известно еще древнегреческим ученым, и Галилей хорошо знал его. Он взял тонкую стеклянную трубку, один конец которой заканчивался шаром, и опустил другой открытый конец в сосуд с водой (См.рис.). При этом он добивался такого положения, чтобы вода частично заполнила трубку. Этого он мог достигнуть различными способами. Например, он мог сильно нагреть воздух в стеклянном шаре и затем опустить трубку в воду или заранее набрать в трубку вода и т. д. Теперь, когда воздух в шаре нагревался или охлаждался, уровень воды в трубке опускался или поднимался, а по уровню воды можно было судить о «нагретости» тела.

Прибор Галилея был очень несовершенен. Во-первых, он не был проградуирован, на трубке не были нанесены деления.

   Во-вторых, и это главное, даже если бы Галилей снабдил изобретенный им прибор шкалой, то и тогда его показания были бы неточны. Действительно, ведь уровень воды в трубке зависел не только от температуры воздуха в стеклянном шаре, но и от атмосферного давления, которое, как мы знаем, заметно меняется.

   После Галилея многие ученые и изобретатели занимались изобретением приборов, с помощью которых можно было бы определить тепловое состояние тел. Постепенно устройство приборов совершенствовалось, и по своему виду они все больше приближались к современному термометру. В качестве примера можно привести прибор, описанный в трудах одной из самых первых научных академий — Флорентийской академии опыта, организованной в 1657 г. и просуществовавшей десять лет.

    Описанный в этих трудах прибор представлял собой стеклянную трубку, оканчивающуюся внизу шариком. Верхний конец трубки был запаян. Шарик и часть трубки заполнялись спиртом, а вдоль трубки помещались бусинки, образуя шкалу для отсчета температуры. Показания этого прибора уже не зависели от величины атмосферного давления.

   Были и другие термометры. В частности, одним из первых конструкторов был итальянский врач Санторио, который применял свой прибор для измерения температуры у больных. Это было, вероятно, первое практическое применение термометра.

    Несмотря на успехи в конструировании термометров, эти приборы были еще весьма несовершенны: не было установлено общей температурной шкалы; она у различных термометров устанавливалась произвольно; разные термометры показывали при одних и тех же условиях неодинаковую температуру.

    Впервые пригодные для практических целей термометры стал изготавливать мастер-стеклодув из Голландии Фаренгейт в начале XVIII в. К этому времени ученые уже знали, что некоторые физические процессы протекают всегда при одной и той же степени нагретости. Так, было замечено, что один и тот же термометр всегда дает одно и то же показание, если его опускать в смесь воды и льда или в кипящую воду. Поэтому физики уже предполагали, что лед плавится и вода кипит всегда при одной и той же температуре.(Тот факт, что температура кипения или плавления зависит от давления, был установлен позже.)

   Термометр Фаренгейта имел вид такой же, как и современный простой термометр. В качестве расширяющегося тела Фаренгейт употреблял сначала спирт, а затем ртуть. Он пользовался различными шкалами. В последней его шкале основные температурные точки были следующие: первая температурная точка — температура смеси воды, льда и поваренной соли — 0° (это была, вероятно, наиболее низкая температура, которую в то время можно было получить искусственным путем). Вторая температурная точка — температура смеси льда и воды, т. е. температура таяния льда, — 32°.

   Температура человеческого тела по шкале Фаренгейта получилась равной 96°. Эту температуру Фаренгейт считал третьей основной температурной точкой. Температуру кипения воды Фаренгейт не брал в качестве основной температурной точки. Будучи измерена по его шкале, она оказалась равной 180°.

   Термометры, сделанные Фаренгейтом, приобрели известность и вошли в употребление. Ученые отмечали как наиболее важное качество термометров Фаренгейта то, что при одинаковых условиях они давали одно и то же показание.

   Шкала Фаренгейта применялась в некоторых странах вплоть до нашего времени.

    После Фаренгейта были предложены многие другие шкалы и конструкции термометров. Из всех этих шкал до нашего времени дошли две. Первая шкала: 0° — температура смеси воды и льда и 80° — температура кипения воды — была предложена французским ученым Реомюром в 1730 г. и носит его имя. Вторая шкала не совсем правильно носит имя шведского астронома Цельсия. Цельсий в 1742 г. предложил стоградусную шкалу температур, по которой за 0° принималась температура кипения воды, а за 100° — температура плавления льда. Современная стоградусная температурная шкала, носящая название шкалы Цельсия, была предложена несколько позже. Как известно, она вошла в употребление и применяется в настоящее время.

  Заканчивая рассказ об изобретении термометра, нужно добавить, что уже Цельсий знал, что температура кипения воды и температура плавления льда зависят от давления воздуха, и поэтому для определения нижней (0°) и верхней (100°) точек смесь льда с водой и кипящую воду брали при нормальном атмосферном давлении.

   После изобретения прибора для тепловых измерений физики смогли приступить к изучению тепловых явлений. Какие же тепловые явления стали изучаться прежде всего? Наибольшее внимание ученые XVIII в. уделили изучению расширения тел от нагревания и калориметрическим исследованиям.

Источник. "Физика в ее развитии" Б.И.Спасский. М:. Просвещение, 1979. с. 52.

Добавить комментарий



Меню
  • Главная
  • Архивы
  • Альбомы
  • Ссылки
  • Гостевая книга
  • Контакты
  • Добавить публикацию
  • Сообщество
Поиск
Разделы
  • 10 класс. Законы постоянного тока [0]
  • 10 класс. Механика [6]
  • 10 класс. МКТ. Термодинамика [1]
  • 10 класс. Решите задачу [7]
  • 10-11 класс. Электростатика [5]
  • 11 класс. Атомная и ядерная физика [1]
  • 11 класс. Квантовая физика [0]
  • 11 класс. Оптика [5]
  • 11 класс. Решите задачу [6]
  • 11 класс. Электродинамика [0]
  • 7 класс. Введение [6]
  • 7 класс. Давление [7]
  • 7 класс. Движение и взаимодействие тел [1]
  • 7 класс. Работа. Мощность. Энергия [1]
  • 7 класс. Решите задачу [18]
  • 7 класс. Строение вещества [2]
  • 8 класс. Агрегатные состояния вещества [2]
  • 8 класс. Решите задачу [17]
  • 8 класс. Световые явления [1]
  • 8 класс. Тепловые явления [4]
  • 8 класс. Электрические и магнитные явления [11]
  • 9 класс. Атомная и ядерная физика [0]
  • 9 класс. Законы взаимодействия и движения тел [3]
  • 9 класс. Законы сохранения [0]
  • 9 класс. Механические колебания и волны. Звук [3]
  • 9 класс. Решение задач [17]
  • 9 класс. Электромагнитные явления [0]
  • Интересные факты из жизни знаменитых людей [22]
  • Счетчик mail.ru [0]
Последние...
  • Тест 3. Динамика. 2 вариант
  • Тест 3. Динамика. 1 вариант
  • Тест 6. Строение атома и атомного ядра. 2 вариант
  • Тест 6. Строение атома и атомного ядра. 1 вариант
  • Тест 5. Электромагнитные явления. 2 вариант
  • Тест 5. Электромагнитные явления. 1 вариант
Архивы
  • Ноябрь 2017 [2]
  • Февраль 2017 [10]
  • Декабрь 2015 [2]
  • Октябрь 2015 [1]
  • Сентябрь 2015 [5]
  • Апрель 2015 [17]
  • Октябрь 2014 [8]
  • Февраль 2014 [4]
  • Октябрь 2013 [22]
  • Сентябрь 2013 [5]
  • Май 2013 [2]
  • Апрель 2013 [1]
  • Март 2013 [2]
  • Декабрь 2012 [3]
  • Ноябрь 2012 [2]
  • Октябрь 2012 [4]
  • Сентябрь 2012 [1]
  • Апрель 2012 [8]
  • Февраль 2012 [11]
  • Январь 2012 [5]
  • Декабрь 2011 [2]
  • Ноябрь 2011 [3]
  • Октябрь 2011 [3]
  • Сентябрь 2011 [10]
  • Август 2011 [7]
  • Февраль 2011 [7]
Облако тегов
      Земли Найдите Определите атома больше вещества воздуха волны времени время давление движение движения движется жидкости закон заряд заряда измерения колебаний масса массой массы меньше например очень поверхности после работу работы равна рисунке северный скорости скорость скоростью состоянии температура температуры теплоты течение тяжести ученый физик физики человека энергии энергия южный
Синдикат
  • RSS 0.90
  • RSS 1.0
  • RSS 2.0
  • Atom
Статистика
    измерьте скорость интернета
    Проверьте интернет скорость
 
Сообщество RusEdu © 2009 Информатика и ИКТ - Архив учебных программ
Support RusEdu