Termometerets historie og Lord Kelvin

Lord Kelvin oppfant Kelvin-skalaen i 1848 brukt på termometre. Kelvin-skalaen måler de ytterste ytterpunktene for varmt og kaldt. Kelvin utviklet ideen om absolutt temperatur, det som kalles "Andre lov om termodynamikk", og utviklet den dynamiske teorien om varme.

I 1800-talletforskere undersøkte hva som var lavest mulig temperatur. Kelvin-skalaen bruker de samme enhetene som Celcius-skalaen, men den starter kl ABSOLUTT NULL, den temperatur hvor alt inkludert luft fryser fast. Absolutt null er O K, som er - 273 ° C grader Celsius.

Lord Kelvin - Biografi

Sir William Thomson, baron Kelvin fra Largs, Lord Kelvin av Skottland (1824 - 1907) studerte ved Cambridge University, var en mester roer, og ble senere professor i naturfilosofi ved University of Glasgow. Blant hans andre prestasjoner var oppdagelsen i 1852 av "Joule-Thomson-effekten" av gasser og hans arbeid med den første transatlantiske telegraf kabel (som han ble ridder for), og hans oppfinning av speilgalvanometeret som ble brukt i kabelsignalering, sifonopptakeren, den mekaniske tidevannspredikatoren, et forbedret skipskompass.

instagram viewer

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

... Den karakteristiske egenskapen til skalaen som jeg nå foreslår, er at alle grader har samme verdi; det vil si at en varmeenhet som synker fra et legeme A ved temperaturen T ° på denne skalaen, til et legeme B ved temperaturen (T-1) °, ville gi ut den samme mekaniske effekten, uansett antall T. Dette kan med rette betegnes som en absolutt skala, siden dets karakteristikk er ganske uavhengig av de fysiske egenskapene til et spesifikt stoff.

For å sammenligne denne skalaen med lufttermometerets må verdiene (i samsvar med estimeringsprinsippet som er angitt ovenfor) på lufttermometerets grader være kjent. Nå gir et uttrykk, oppnådd av Carnot fra vurderingen av sin ideelle dampmotor, oss mulighet til å beregne disse verdier når den latente varmen til et gitt volum og trykket av mettet damp ved en hvilken som helst temperatur er eksperimentelt fast bestemt. Bestemmelsen av disse elementene er hovedobjektet for Regnaults store arbeid, som allerede er referert til, men for tiden er forskningen hans ikke fullstendig. I den første delen, som alene er blitt publisert ennå, blir den latente varmen med en gitt vekt, og trykket av mettet damp ved alle temperaturer mellom 0 ° og 230 ° (Cent. av lufttermometeret), er blitt konstatert; men det ville være nødvendig i tillegg til å kjenne tetthetene til mettet damp ved forskjellige temperaturer, for å gjøre det mulig for oss å bestemme den latente varmen til et gitt volum ved en hvilken som helst temperatur. M. Regnault kunngjør sin intensjon om å sette i gang undersøkelser for dette objektet; men inntil resultatene er gjort kjent, har vi ingen måte å fullføre dataene som er nødvendige for det aktuelle problemet, bortsett fra ved å estimere tettheten av mettet damp ved noen temperatur ( tilsvarende press ble kjent av Regnaults forskere som allerede er publisert i henhold til omtrentlige lover om komprimerbarhet og utvidelse (lovene til Mariotte og Gay-Lussac, eller Boyle og Dalton). Innenfor grensen for naturlig temperatur i vanlig klima er tettheten av mettet damp faktisk funnet av Regnault (Études Hydrométriques i Annales de Chimie) for å verifisere veldig nøye lover; og vi har grunner til å tro fra eksperimenter som er gjort av Gay-Lussac og andre, at så høyt som temperaturen 100 ° det ikke kan være et betydelig avvik; men vårt estimat av tettheten av mettet damp, basert på disse lovene, kan være veldig feilaktig ved så høye temperaturer ved 230 °. Følgelig kan en fullstendig tilfredsstillende beregning av den foreslåtte skalaen ikke gjøres før etter at de ekstra eksperimentelle dataene skal ha blitt oppnådd; men med dataene vi faktisk besitter, kan vi gjøre en tilnærmet sammenligning av den nye skalaen med lufttermometerets temperatur, som minst mellom 0 ° og 100 ° vil være tilfredsstillende tilfredsstillende.

Arbeidet med å utføre de nødvendige beregninger for å utføre en sammenligning av den foreslåtte skalaen med den for lufttermometeret, mellom grensene på 0 ° og 230 ° av sistnevnte, er vennlig blitt påtatt av Mr. William Steele, i det siste av Glasgow College, nå av St. Peter's College, Cambridge. Resultatene hans i tabellform ble lagt for Samfunnet, med et diagram der sammenligningen mellom de to skalaene er representert grafisk. I den første tabellen vises mengdene av mekanisk effekt på grunn av nedstigningen av en varmeenhet gjennom de påfølgende grader av lufttermometeret. Den anvendte varmeenheten er den mengde som er nødvendig for å heve temperaturen på et kilo vann fra 0 til 1 ° av lufttermometeret; og enheten for mekanisk effekt er en meter kilo; det vil si en kilo hevet en meter høy.

I den andre tabellen vises temperaturene i henhold til den foreslåtte skalaen, som tilsvarer de forskjellige grader av lufttermometeret fra 0 til 230 °. De vilkårlige punktene som faller sammen på de to skalaene er 0 ° og 100 °.

Hvis vi legger sammen de første hundre tallene som er gitt i den første tabellen, finner vi 135,7 for mengden arbeid på grunn av en varmeenhet som stiger ned fra et organ A ved 100 ° til B ved 0 °. Nå ville 79 slike varmeenheter, ifølge Dr. Black (resultatet hans svært lite korrigert av Regnault), smelte et kilo is. Derfor, hvis varmen som er nødvendig for å smelte et kilo is, nå blir tatt som enhet, og hvis et meterpund blir tatt som enheten til mekanisk effekt, mengden arbeid som skal oppnås ved nedstigningen av en varmeenhet fra 100 til 0 ° er 79x135,7 eller 10 700 nesten. Dette er det samme som 35.100 fotpund, som er litt mer enn arbeidet med en en-hesters kraftmotor (33.000 fotpund) på et minutt; og følgelig, hvis vi hadde en dampmotor som fungerer med perfekt økonomi med en hestekraft, var kjelen ved temperatur 100 °, og kondensatoren holdes ved 0 ° ved konstant tilførsel av is, i stedet for at mindre enn et halvt kilo is ville smeltes inn ett minutt.

instagram story viewer