Определение температуры в науке

Температура – это объективное измерение того, насколько горячий или холодный объект. Его можно измерить термометром или калориметром. Это средство определения внутренней энергии, содержащейся в данной системе.

Поскольку люди легко воспринимают количество тепла и холода в пределах области, это понятно эта температура – особенность реальности, которую мы довольно интуитивно понимаем. Учтите, что многие из нас впервые сталкиваются с термометром в контексте медицины, когда врач (или наш родитель) использует его для определения нашей температуры в рамках диагностики болезни. В самом деле, температура является критическим понятием в самых разных научных дисциплинах, не только в медицине.

Тепло по сравнению с температурой

Температура отличается от тепла, хотя эти два понятия связаны. Температура – это мера внутренней энергии системы, а тепло – это мера того, как энергия передается от одной системы (или тела) к другой, или как температура в одной системе повышается или понижается при взаимодействии с другой. Это примерно описывается кинетической теорией, по крайней мере, для газов и жидкостей. Кинетическая теория объясняет, что чем большее количество тепла поглощается материалом, тем быстрее начинают двигаться атомы в этом материале, и чем быстрее движутся атомы, тем сильнее повышается температура. Когда атомы начинают замедлять свое движение, материал становится холоднее. Конечно, с твердыми телами все становится немного сложнее, но это основная идея.

Температурные шкалы

Несколько температурных шкал существовать. В Соединенных Штатах чаще всего используется температура по Фаренгейту, хотя в большей части остального мира используется Международная система единиц (единица СИ) по Цельсию (или Цельсию). Шкала Кельвина часто используется в физике и настраивается так, чтобы 0 градусов Кельвина равнялось абсолютному нулю, который теоретически является самой холодной возможной температурой, и в этот момент все кинетическое движение прекращается.

Измерение температуры

Традиционный термометр измеряет температуру по жидкости, которая расширяется с известной скоростью по мере того, как нагревается, и сжимается, когда становится холоднее. При изменении температуры жидкость в закрытой трубке перемещается по шкале на устройстве. Как и в большинстве случаев современной науки, мы можем обратиться к древним, чтобы узнать об истоках идей о том, как измерять температуру, начиная с древних.

В первом веке нашей эры греческий философ и математик Герой (или Герон) из Александрии (10–70 гг. н. э.) писал в своей работе «Пневматика» о взаимосвязи между температурой и расширением воздуха. После того, как была изобретена пресса Гутенберга, книга Героя была опубликована в Европе в 1575 году, и ее более широкая доступность вдохновила на создание первых термометров в течение следующего столетия..

Изобретение термометра

Итальянский астроном Галилей (1564–1642 гг.) был одним из первых ученых, которые, как известно, действительно использовали прибор, который измерял температуру, хотя неясно, действительно ли он построил его сам или заимствовал идею у кого-то другого. Он использовал устройство, называемое термоскопом, для измерения количества тепла и холода, по крайней мере, еще в 1603 году.

На протяжении 1600-х годов различные ученые пытались создать термометры, которые измеряли температуру по изменению давления внутри встроенного измерительного устройства. Английский врач Роберт Фладд (1574–1637) построил в 1638 году термоскоп с температурной шкалой, встроенной в физическую структуру устройства, в результате чего появился первый термометр.

Без какой-либо централизованной системы измерения каждый из этих ученых разработал свои собственные измерительные шкалы, и ни один из них не прижился, пока голландско-немецко-польский физик и изобретатель Даниэль Габриэль Фаренгейт (1686–1736) не построил свою в начале 1700-х годов. Он построил термометр на спирте в 1709 году, но на самом деле именно его ртутный термометр 1714 года стал золотым стандартом измерения температуры.

Под редакцией Анны Мари Хелменстайн, доктор философии

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий