Termometerets historie og Lord Kelvin

click fraud protection

Lord Kelvin opfandt Kelvin-skalaen i 1848, der blev brugt på termometre. Kelvin-skalaen måler de ultimative ekstremer for varmt og koldt. Kelvin udviklede ideen om absolut temperatur, hvad der kaldes "Anden lov om termodynamik", og udviklede den dynamiske teori om varme.

I 19. århundredeforskere undersøgte, hvad der var den lavest mulige temperatur. Kelvin-skalaen bruger de samme enheder som Celcius-skalaen, men den starter kl ABSOLUT NUL, det temperatur hvor alt inklusive luft fryser fast. Absolut nul er O K, hvilket er - 273 ° C grader Celsius.

Lord Kelvin - Biografi

Sir William Thomson, Baron Kelvin fra Largs, Lord Kelvin fra Skotland (1824 - 1907) studerede ved Cambridge University, var en mesterskabsrøver og blev senere professor i naturfilosofi ved University of Glasgow. Blandt hans andre resultater var opdagelsen i 1852 af "Joule-Thomson-effekten" af gasser og hans arbejde med den første transatlantiske telegraf kabel (som han blev ridder for), og hans opfindelse af spejlsgalvanometeret, der blev brugt til kabelsignalering, sifonoptageren, den mekaniske tidevandsprediktor, et forbedret skibskompas.

instagram viewer

Uddrag fra: Philosophical Magazine oktober 1848 Cambridge University Press, 1882

... Den karakteristiske egenskab ved den skala, som jeg nu foreslår, er, at alle grader har den samme værdi; det vil sige, at en varmeenhed, der stiger ned fra et legeme A ved temperaturen T ° på denne skala, til et legeme B ved temperaturen (T-1) °, ville give den samme mekaniske virkning, uanset antallet T. Dette kan med rette betegnes som en absolut skala, da dets karakteristik er ret uafhængig af de fysiske egenskaber af et specifikt stof.

For at sammenligne denne skala med lufttermometerets værdier, skal værdierne (i henhold til det ovenfor anslåede estimeringsprincip) af lufttermometerets grader være kendte. Nu giver et udtryk, der er opnået af Carnot fra betragtningen af ​​sin ideelle dampmotor, os mulighed for at beregne disse værdier, når den latente varme af et givet volumen og trykket af mættet damp ved en hvilken som helst temperatur eksperimentelt fast besluttet. Bestemmelsen af ​​disse elementer er hovedformålet med Regnaults store arbejde, der allerede er omtalt, men i øjeblikket er hans undersøgelser ikke fuldstændige. I den første del, der alene er blevet offentliggjort endnu, er de latente opvarmninger med en given vægt og tryk fra mættet damp ved alle temperaturer mellem 0 ° og 230 ° (Cent. af lufttermometeret) er blevet konstateret; men det ville være nødvendigt ud over at kende densiteterne af mættet damp ved forskellige temperaturer for at gøre det muligt for os at bestemme den latente varme af et givet volumen ved en hvilken som helst temperatur. M. Regnault annoncerer, at han agter at indstille undersøgelser til dette objekt; men indtil resultaterne er blevet kendt, har vi ingen måde at udfylde de data, der er nødvendige for det aktuelle problem, undtagen ved at estimere densiteten af ​​mættet damp ved en hvilken som helst temperatur ( tilsvarende tryk kendes af Regnaults allerede offentliggjorte undersøgelser i henhold til de omtrentlige love om kompressibilitet og udvidelse (lovene i Mariotte og Gay-Lussac eller Boyle og Dalton). Inden for grænserne for den naturlige temperatur i almindeligt klima er densiteten af ​​mættet damp faktisk fundet af Regnault (Études Hydrométriques i Annales de Chimie) for at verificere meget nøje love; og vi har grunde til at tro fra eksperimenter, der er foretaget af Gay-Lussac m.fl., at så høj som temperaturen 100 ° der ikke kan være nogen betydelig afvigelse; men vores estimat af densiteten af ​​mættet damp, baseret på disse love, kan være meget fejlagtigt ved så høje temperaturer ved 230 °. Derfor kan en fuldstændig tilfredsstillende beregning af den foreslåede skala først foretages, efter at de yderligere eksperimentelle data er blevet opnået; men med de data, som vi faktisk besidder, kan vi muligvis foretage en tilnærmelsesvis sammenligning af den nye skala med den for lufttermometeret, som mindst mellem 0 ° og 100 ° vil være acceptabelt tilfredsstillende.

Arbejdet med at udføre de nødvendige beregninger til at gennemføre en sammenligning af den foreslåede skala med den for lufttermometeret mellem grænser på 0 ° og 230 ° af sidstnævnte er venligt blevet påtaget af Mr. William Steele, for nylig på Glasgow College, nu af St. Peter's College, Cambridge. Hans resultater i tabelform blev lagt for Samfundet med et diagram, hvor sammenligningen mellem de to skalaer er repræsenteret grafisk. I den første tabel vises mængderne af mekanisk effekt på grund af nedstigningen af ​​en varmeenhed gennem de successive grader af lufttermometeret. Den anvendte varmeenhed er den nødvendige mængde for at hæve temperaturen på et kilogram vand fra 0 ° til 1 ° af lufttermometeret; og enheden med mekanisk virkning er en meter-kilogram; det vil sige et kilo hævet en meter højt.

I den anden tabel vises temperaturerne ifølge den foreslåede skala, der svarer til de forskellige grader af lufttermometeret fra 0 ° til 230 °. De vilkårlige punkter, der falder sammen på de to skalaer er 0 ° og 100 °.

Hvis vi sammenlægger de første hundrede tal, der er angivet i den første tabel, finder vi 135,7 for mængden af ​​arbejde på grund af en varmeenhed, der stiger ned fra et organ A ved 100 ° til B ved 0 °. Nu ville 79 sådanne varmeenheder ifølge Dr. Black (hans resultat meget korrigeret af Regnault) smelte et kilo is. Derfor, hvis den varme, der er nødvendig for at smelte et pund is, nu bliver taget som enhed, og hvis et meter-pund bliver taget som enheden af mekanisk virkning, er arbejdsmængden, der skal opnås ved nedstigningen af ​​en varmeenhed fra 100 ° til 0 °, 79x135,7 eller 10.700 næsten. Dette er det samme som 35.100 fodpund, hvilket er lidt mere end arbejdet med en en-hestekraftmotor (33.000 fodpund) på et minut; og følgelig, hvis vi havde en dampmotor, der arbejder med perfekt økonomi med en hestekraft, var kedlen ved temperatur 100 °, og kondensatoren holdes ved 0 ° ved en konstant tilførsel af is, snarere mindre end et kilo is ville smeltes ind et minut.

instagram story viewer