Шкала Фарэнгейта і іншыя кліматычныя шкалы

Вымяраць тэмпературу чалавецтва навучылася прыкладна 400 гадоў таму. Але першыя прыборы, якія нагадваюць цяперашнія тэрмометры, з'явіліся толькі ў Х V III стагоддзі. Вынаходнікам першага градусніка стаў вучоны Габрыэль Фарэнгейт. Усяго ў свеце было вынайдзена некалькі розных тэмпературных шкал, адны з іх былі больш папулярныя і выкарыстоўваюцца дагэтуль, іншыя паступова выйшлі з ужывання.

Тэмпературныя шкалы - гэта сістэмы тэмпературных значэнняў, якія магчыма супаставіць паміж сабой. Бо тэмпература не адносіцца да велічынь, якія падлягаюць непасрэднаму вымярэнню, тое значэнне яе звязваюць са зменай тэмпературнага стану якога-небудзь рэчыва (напрыклад, вады). На ўсіх тэмпературных шкалах, як правіла, фіксуюць дзве кропкі, адпаведныя тэмператур пераходу абранага термометрического рэчывы ў розныя фазы. Гэта так званыя реперные кропкі. Прыкладамі реперных кропак можа служыць кропка закіпання вады, кропка цвярдзення золата і т. П. Адну з кропак прымаюць за пачатак адліку. Інтэрвал паміж імі дзеляць на пэўную колькасць роўных адрэзкаў, якія з'яўляюцца адзінкавымі. За адзінку вымярэння тэмпературы паўсюдна прыняты адзін градус.

Найбольш папулярныя і якія атрымалі самае шырокае распаўсюджванне ў свеце шкалы тэмператур - шкала Цэльсія і Фарэнгейта. Зрэшты, разгледзім па парадку існуючыя шкалы і паспрабуем параўнаць іх з пункту гледжання зручнасці выкарыстання і практычнай карысці. Найбольш вядомых шкал пяць:

1. Шкала Фарэнгейта была вынайдзенай Фарэнгейце, нямецкім навукоўцам. У адзін з халодных зімовых дзён 1709 гады ртуць у тэрмометры вучонага апусцілася да вельмі нізкай тэмпературы, якую ён прапанаваў прыняць за нуль па новай шкале. Іншы реперной кропкай стала тэмпература чалавечага цела. Тэмпературай замярзання вады па яго шкале сталі + 32 °, а тэмпературай кіпення + 212 °. Шкала Фарэнгейта не з'яўляецца асабліва прадуманай і зручнай. Раней яна шырока ўжывалася ў англамоўных краінах, у цяперашні час - практычна толькі ў ЗША.

2. Па шкале Реомюра, вынайдзенай французскім навукоўцам Рэнэ дэ Реомюром ў 1731 годзе, ніжняй реперной кропкай служыць кропка замярзання вады. Шкала заснавана на выкарыстанні спірту, які пашыраецца пры награванні, за градус была прынятая тысячная частка аб'ёму спірту ў рэзервуары і трубцы пры нулі. Зараз гэтая шкала выйшла з ужывання.

3. Па шкале Цэльсія (прапанаваная шведам Андэрсам Цэльсія у 1742 годзе) за нуль прынятая тэмпература сумесі лёду і вады (тэмпература, пры якой растае лёд), іншая асноўная кропка - тэмпература, пры якой вада закіпае. Інтэрвал паміж імі вырашана было падзяліць на 100 частак, і адна частка прынятая за адзінку вымярэння - градус Цэльсія. Гэтая шкала больш рацыянальная, чым шкала Фарэнгейта і шкала Реомюра, і зараз выкарыстоўваецца паўсюдна.

4. Шкала Кельвіна вынайдзенай ў 1848 году лордам Кельвіна (англійская вучоны У. Томсан). На ёй нулявая кропка адпавядала самай нізкай магчымай тэмпературы, пры якой спыняецца рух малекул рэчыва. Гэта значэнне было тэарэтычна вылічана пры вывучэнні уласцівасцяў газаў. Па шкале Цэльсія гэта значэнне адпавядае прыблізна - 273 ° С, т. Е. нуль па Цэльсіі раўняецца 273 К. Адзінкай вымярэння новай шкалы стаў адзін кельвін (першапачаткова называўся «градус Кельвіна»).

5. Шкала Ранкина (па прозвішчы шатландскага фізіка У. Ранкина) мае той жа прынцып, што ў шкалы Кельвіна, а памернасць тую ж, што шкала Фарэнгейта. Гэтая сістэма практычна не атрымала распаўсюду.

Значэння тэмператур, якія дае нам шкала Фарэнгейта і Цэльсія, могуць быць лёгка пераведзены сябар у сябра. Пры перакладзе «у розуме» (т. Е. Хутка, не карыстаючыся адмысловымі табліцамі) значэнняў па Фарэнгейце ў градусы Цэльсія трэба зыходную лічбу паменшыць на 32 адзінкі і памножыць на 5/9. Наадварот (з шкалы Цэльсія ў Фарэнгейта) - памножыць зыходнае значэнне на 9/5 і дадаць 32. Для параўнання: тэмпература абсалютнага нуля па Цэльсіі - 273,15 °, па Фаренгейту- 459,67 °.