Istoricul termometrului

Lordul Kelvin a inventat scara Kelvin în 1848 folosită pe termometre. Scara Kelvin măsoară extremele ultime ale caldului și frigului. Kelvin a dezvoltat ideea de temperatură absolută, ceea ce se numește „a doua lege a termodinamicii” și a dezvoltat teoria dinamică a căldurii.

În secolul al XIX-lea, oamenii de știință cercetau care era temperatura cea mai scăzută posibilă. Scara Kelvin folosește aceleași unități ca scara Celcius, dar începe de la ZERO ABSOLUT, temperatura la care totul, inclusiv aerul îngheață solid. Zero absolut este O K, care este de - 273 ° C grade Celsius.

Lord Kelvin - Biografie

Sir William Thomson, baronul Kelvin din Largs, Lordul Kelvin din Scoția (1824 - 1907) a studiat la Universitatea Cambridge, a fost un campion rower, iar ulterior a devenit profesor de filozofie naturală la Universitatea din Glasgow. Printre celelalte realizări ale sale s-a numărat descoperirea din 1852 a "Efectului Joule-Thomson" a gazelor și a lucrărilor sale la primul cablu de telegraf transatlantic (pentru care a fost cavaler) și inventarea sa a galvanometrului oglindă folosit în semnalizarea prin cablu, înregistratorul de sifon , predictorul mareei mecanice, busola îmbunătățită a navei.

Extras din: Revista Filozofică Octombrie 1848 Cambridge University Press, 1882

... Proprietatea caracteristică a scării pe care o propun acum este aceea că toate gradele au aceeași valoare; adică faptul că o unitate de căldură care coboară de la un corp A la temperatura T ° a acestei scări, la un corp B la temperatura (T-1) °, ar da același efect mecanic, indiferent de numărul T. Aceasta poate fi numită doar o scară absolută, deoarece caracteristica sa este destul de independentă de proprietățile fizice ale oricărei substanțe specifice.

Pentru a compara această scară cu cea a termometrului de aer, trebuie cunoscute valorile (conform principiului estimării menționate mai sus) a gradelor termometrului de aer. Acum, o expresie, obținută de Carnot din considerarea motorului său ideal cu abur, ne permite să calculăm aceste valori atunci când căldura latentă a unui volum dat și presiunea de vapori saturate la orice temperatură sunt determinate experimental. Determinarea acestor elemente este obiectul principal al marii lucrări a lui Regnault, deja menționate, dar, în prezent, cercetările sale nu sunt complete. În prima parte, care a fost publicată până acum, s-au constatat căldurile latente cu o greutate dată și presiunile de vapori saturate la toate temperaturile cuprinse între 0 ° și 230 ° (Centrul termometrului); dar ar fi necesar, pe lângă cunoașterea densităților de vapori saturați la diferite temperaturi, pentru a ne putea determina căldura latentă a unui volum dat la orice temperatură. M. Regnault își anunță intenția de a institui cercetări pentru acest obiect; dar până la aducerea la cunoștință a rezultatelor, nu avem nicio modalitate de a completa datele necesare pentru problema actuală, decât prin estimarea densității de vapori saturați la orice temperatură (presiunea corespunzătoare fiind cunoscută de cercetările Regnault deja publicate) în conformitate cu legile aproximative de compresibilitate și extindere (legile lui Mariotte și Gay-Lussac sau Boyle și Dalton). În limitele temperaturii naturale în climat obișnuit, Regnault (Études Hydrométriques în Annales de Chimie) găsește densitatea de vapori saturați pentru a verifica foarte îndeaproape aceste legi; și avem motive să credem din experimentele făcute de Gay-Lussac și alții, că, până la temperatura de 100 °, nu poate exista o abatere considerabilă; dar estimarea noastră a densității vaporilor saturați, bazată pe aceste legi, poate fi foarte eronată la temperaturi atât de ridicate la 230 °. Prin urmare, un calcul complet satisfăcător al scării propuse nu poate fi făcut decât după obținerea datelor experimentale suplimentare; dar cu datele pe care le deținem de fapt, putem face o comparație aproximativă a noii scări cu cea a termometrului de aer, care cel puțin între 0 ° și 100 ° va fi satisfăcător tolerabil.

Munca de a efectua calculele necesare pentru efectuarea unei comparații a scării propuse cu cea a termometrului de aer, între limitele de 0 ° și 230 ° ale acestuia din urmă, a fost bine întreprinsă de domnul William Steele, în ultimul timp al Glasgow College , acum a St. Peter College, Cambridge. Rezultatele sale în forme tabulate au fost prezentate în fața Societății, cu o diagramă, în care comparația dintre cele două scale este reprezentată grafic. În primul tabel, sunt expuse cantitățile de efect mecanic datorate coborârii unei unități de căldură prin gradele succesive ale termometrului de aer. Unitatea de căldură adoptată este cantitatea necesară pentru a ridica temperatura unui kilogram de apă de la 0 ° la 1 ° a termometrului de aer; iar unitatea de efect mecanic este un metru-kilogram; adică un kilogram înălțat un metru înălțime.

În cel de-al doilea tabel, sunt expuse temperaturile conform scării propuse, care corespund diferitelor grade ale termometrului de la 0 ° la 230 °. Punctele arbitrare care coincid pe cele două scale sunt 0 ° și 100 °.

Dacă adăugăm împreună primele sute de numere date în primul tabel, găsim 135,7 pentru cantitatea de muncă datorată unei unități de căldură care coboară dintr-un corp A la 100 ° B în 0 °. Acum, 79 de astfel de unități de căldură ar fi, potrivit lui Black (rezultatul său fiind foarte ușor corectat de Regnault), ar topi un kilogram de gheață. Prin urmare, dacă căldura necesară pentru a topi un kilogram de gheață este luată acum ca unitate și dacă un metru lire este luat ca unitate de efect mecanic, cantitatea de lucru care trebuie obținută prin coborârea unei unități de căldură de la 100 ° până la 0 ° este 79x135,7 sau 10,700 aproape. Aceasta este aceeași ca 35.100 de lire sterline, care este puțin mai mult decât munca unui motor cu un singur cal (33.000 de lire sterline) într-un minut; și, în consecință, dacă am avea un motor cu aburi care funcționează cu o economie perfectă la o singură putere, centrala este la temperatura de 100 °, iar condensatorul păstrat la 0 ° printr-o alimentare constantă de gheață, mai puțin decât o jumătate de kilogram de gheața ar fi topită într-un minut.