Тройная точка воды — состояние равновесного сосуществования трех ее фаз: твердого — лёд, жидкого — вода и газообразного — пар. При нормальном атмосферном давлении — 760 мм рт ст. численно равняется:
Кельвин Томсон Уильям (1824— 1907) — английский физик, за научные заслуги получил титул барона Кельвина (1892), предложил абсолютную температурную шкалу (1848), ныне называемую Международной практической температурной шкалой — МПТШ-68, термодинамической температурной шкалой, или шкалой Кельвина, измерение температуры по которой внесено в основные единицы Международной системы единиц — СИ (SI, Systeme International d’Unites, 1960 г).
Начало отсчета предложено им от абсолютного нуля температуры, по шкале Цельсия равного — 273°С, интервал до 0°С разделен на 273 равные части, которые по шкале неограниченно продолжены в зону плюсовых температур. Одна часть шкалы — единица температуры — ранее измерялась в градусах Кельвина, °К, в настоящее время измеряется в кельвинах, К. Кельвину соответствует градус Цельсия или 1,8 градусов Фаренгейта.
Цельсий Андерс (1701 — 1744) — шведский астроном и физик, предложил (1742) температурную шкалу, имеющую в мировой практике очень широкое распространение ввиду ее наглядности. В этой шкале в качестве постоянных реперных точек выбраны температуры кипения воды и таяния льда. Температурный интервал между температурой кипения воды, принятой за сто градусов, и температурой таяния льда, принятой за ноль градусов, разделен на 100 частей, эти деления продолжены вверх и вниз от этого интервала. Единица измерения температуры — градус Цельсия, °С. По размеру градус Цельсия равен одному кельвину или 1,8 градусов Фаренгейта.
Фаренгейт Габриель (1686 — 1736) — немецкий физик, предложил (1724) температурную шкалу, в которой этот же интервал между температурами кипения воды и таяния льда разделен на 180 частей — градусов Фаренгейта, °F, причем точке таяния льда им присвоено значение 32°F, а точке кипения воды — соответственно 212°F. Единица измерения температуры — градус Фаренгейта, °F, по размеру градус Фаренгейта равняется 0,556 кельвинам или 0,556 градусов Цельсия.
© 2014 — 2019 СанТехСервис — проектирование и монтаж инженерных систем под ключ
Самыми известными, на данный момент, температурными шкалами являются шкалы Фаренгейта, Цельсия и Кельвина.
Температурная шкала Фаренгейта наиболее популярна в США. Измеряется температура в градусах, например, 48,2°F(сорок восемь и два градуса по Фаренгейту), символ F указывает, что используется шкала Фаренгейта.
Европейцы привыкли к температурной шкале Цельсия, которая измеряет температуру также в градусах, например, 48,2°C (сорок восемь и два градуса по Цельсию), символ С указывает, что используется шкала Цельсия.
Ученым более привычно оперировать с температурной шкалой Кельвина. До 1968 года кельвин официально именовался градусом Кельвина, потом было принято решение именовать значение температуры, измеренной по шкале Кельвина, просто в кельвинах (без градусов), например, 48,2 К (сорок восемь и два кельвина).
Даниель Габриель Фаренгейт свою шкалу изобрел в 18 веке, занимаясь изготовлением термометров в Амстердаме. За нулевую точку температуры Фаренгейт взял температуру замороженного раствора соли, который в то время использовался для получения низких температур в лабораторных условиях. Значение в 32°F немецкий физик установил для температуры плавления льда и замораживания воды (при повышении и понижении температуры соответственно). В соответствии с полученной шкалой, температура закипания воды равна 212°F.
В том же 18 веке шведский ученый Андерс Цельсий изобрел свою температурную шкалу, в основе которой лежит температура замерзания (0°C) и закипания (100°C) чистой воды при нормальном атмосферном давлении.
Шкала Кельвина была изобретена в 19 веке британским ученым Уильямом Томсоном, который впоследствии получил почетный титул барона Кельвина. В основу своей температурной шкалы Томсон положил понятие абсолютного нуля. Позднее шкала Кельвина стала основной в физике, и сейчас через нее определяются системы Фаренгейта и Цельсия.
По своей сути температура любого объекта характеризует меру движения его молекул — чем быстрее движутся молекулы, тем выше температура объекта, и наоборот. Чем ниже температура, тем молекулы движутся медленнее. При абсолютном нуле (0 К) молекулы останавливаются (чего в природе быть не может). По этой причине, достичь температуры абсолютного нуля или еще более низких температур невозможно.
Надо сказать, что градуировка шкал Кельвина и Цельсия совпадают (один градус Цельсия равен одному кельвину), а 0 К = -273,15°C.
Таким образом, связать температурные шкалы Кельвина и Цельсия очень просто:
Попробуем связать шкалы Цельсия и Фаренгейта.
Как известно, вода замерзает при 32°F и 0°C: 32°F=0°C. Закипает вода при 212°F и 100°C: 212°F=100°C.
Таким образом, на 180 градусов шкалы Фаренгейта приходится 100 градусов шкалы Цельсия (соотношение 9/5): 212°F-32°F=100°C-0°C.
Также следует учесть, что нулевая точка шкалы Цельсия соответствует 32-градусной точке шкалы Фаренгейта.
Учитывая вышеизложенные соответствия двух шкал, выводим формулу перевода температуры из одной шкалы в другую:
Если решить данную систему уравнений, можно узнать, что -40°C = -40°F — это единственная температура, при которой значение обеих шкал совпадают.
Действуя аналогичным образом, связываем шкалы Кельвина и Фаренгейта:
Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:
Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе
Единица измерения температуры Кельвин названа в честь Ульяма Томсона(1824 — 1907 гг.) — британского физика, одного из основателей термодинамики, которому в 1892 году, королевой Соединённого Королевства Великобритании и Ирландии — Викторией, за достижения в науке, пожаловано пэрство с титулом "Барон Кельвин"(известен так же как "Лорд Кельвин"). Им была предложена абсолютная шкала температур начало которой (0K) совпадает с абсолютным нулём(температура при которой прекращается хаотическое движение молекул и атомов), так же эту шкалу называют ещё термодинамической температурной шкалой.
По современному определению, утвержденному Генеральной конференцией по мерам и весам в 1967 году, один Кельвин — это единица температуры, составляющая 1/273,16 части температуры тройной точки воды. Температура тройной точки воды — это температура при которой вода может находится в трёх состояниях: твёрдом, газообразном, жидком и соответствует 273,16К или 0,01°С .
Один градус Цельсия и один Кельвин равны по значимости и соотносятся так:
К(Кельвин) = °С(градус Цельсия) + 273,15
, где 273.15 разность между температурой тройной точки воды в Кельвинах и температурой тройной точки воды в градусах Цельсия.
В настоящее время Международный комитет мер и весов (МКМВ) планирует в 2011 году отказаться от определения Кельвина через тройную точку воды как от неудобного(достаточно сложно обеспечить условия и характеристики воды) и определить Кельвин через секунду и постоянную Больцмана, величина которой на данный момент вычислена не с надлежащей точностью(2×10 -6 ). Сейчас ведётся разработка метода определения постоянной Больцмана который позволить увеличить существующую точность в два раза.
