Универсальная шкала температур
Автор: Черакшев М, 8 класс МОУ СОШ №32 г. Волжского
Цель: Создание универсальной шкалы
Задачи:
Узнать об истории, устройстве и видах термометра.
Провести опыт Галилея.
На основе обобщения всех известных температурных шкал, создать универсальную шкалу
Введение.
Об этой теме пока все забыли, и она практически никого не интересует. На самом же деле она очень интересна и познавательна.
История создания термометра
Все мы часто в своей жизни пользуемся таким прибором как термометр, но мало кто знает историю его изобретения и совершенствования.
Принято считать, что термометр изобрел Галилео Галилей в далеком 1572 году. Конструкция термоскопа (именно так тогда назывался термометр) была примитивной (см. рис. 1): к стеклянному шару небольшого диаметра припаивалась тонкая стеклянная трубка, которая помещалась в жидкость. Воздух в стеклянном шаре посредством горелки или простым растиранием ладонями нагревался, в результате чего он начинал вытеснять жидкость в стеклянной трубке, показывая тем самым степень увеличения температуры: чем выше становилась температура воздуха в стеклянном шарике, тем ниже опускался уровень воды в трубке. Немаловажную роль при этом играло соотношение объема шара к диаметру трубки: создавая более тонкую трубку, можно было отслеживать более незначительные изменения температуры в шаре.
В дальнейшем конструкция термоскопа Галилея была доработана одним из его учеников – Фернандо Медичи. Основная идея сохранилась, однако Фернандо внес существенные изменения, которые сделали термоскоп более похожим на современный ртутный градусник. Также использовался стеклянный шар и тонкая трубка (см. рис. 2), но теперь трубка припаивалась не снизу, а сверху, и жидкость заливалась уже в стеклянный шар, при этом вверх трубки был открыт. Изменение температуры залитой жидкости (тогда в качестве нее использовался винный спирт) приводило к повышению ее уровня в трубке. Позднее на трубку были нанесены деления, т. е. была произведена первая градуировка термометра.
С тех пор прошло много времени, и за этот период термометр не раз совершенствовался и модернизировался. Благодаря последним достижениям в областях физики удалось разработать новые подходы к измерению температуры. Сегодня созданы различные цифровые термометры, в основе которых лежат принцип изменения сопротивления вещества при изменении температуры (электрические термометры) или принцип изменения уровня светимости, спектра и других величин при изменении температуры (оптические термометры).
Виды термометров
Жидкостные термометры.
Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объёма жидкости, которая залита в термометр (обычно это спирт или ртуть), при изменении температуры окружающей среды.
Механические термометры.
Термометры этого типа действуют по тому же принципу, что и жидкостные, но в качестве датчика обычно используется металлическая спираль или лента из биметалла.
Электрические термометры.
Принцип работы электрических термометров основан на изменении сопротивления проводника при изменении температуры окружающей среды.
Оптические термометры.
Оптические термометры позволяют регистрировать температуру благодаря изменению уровня светимости, спектра и иных параметров при изменении температуры. Например, инфракрасные измерители температуры тела.
Инфракрасные термометры.
Инфракрасный термометр позволяет измерять температуру без непосредственного контакта с человеком.
Газовые термометры.
Газовый термометр, прибор для измерения температуры, действие которого основано на зависимости давления или объёма идеального газа от температуры. Чаще всего применяют газовые термометры постоянного объёма, который представляет собой заполненный газом баллон неизменного объёма, соединённый тонкой трубкой с устройством для измерения давления.
Существует 5 наиболее известных температурных шкал: стоградусная, или шкала Цельсия (ºC), Фаренгейта (ºF), абсолютная, или шкала Кельвина (K), шкала Реомюра (ºR) и шкала Ранкина (ºRa).
Диаграмма перевода температур
На основе этих соотношений, я создал шкалу, в которой указаны температуры от – 40 С до +40 С во всех этих шкалах.
Вывод.
Не зная историю термометра, человек лишается многого. На основе этих знаний основаны многие последующие изобретения
Рефлексия.
Я считаю, что в ходе изучения темы и подготовки проекта мне удалось достичь поставленной цели. Мне понравилось работать, ведь теперь я имею опыт работы над проектом. Те, кто заинтересовался, могут продолжить работу над данной темой
Источники информации.
l ru. wikipedia. org › Термометр
l Энциклопедии серии «Аванта»
l Большая Советская Энциклопедия
l Большая иллюстрированная энциклопедия «Наука и Техника»
