fizika za osnovce
Temperaturne skale
Temperatura je fizička veličina kojom se opisuje stepen zagrejanosti tela. Ona karakteriše unutrašnje stanje tela i meri unutrašnju enegriju tela.Kao i u svakodnevnom životu, temperatura ima važanu ulogu i u prirodnim naukama.
Pored Celzijusove temperaturne skale, koja se najčešće koristi u svakodnevnom životu, postoji još osam skala. Dobar deo nijh je većini nepoznat.
Farenhajt (°F)
Farenhajtova skala je najstarija skala za merenje temperature. Tvorac je nemački fizičar Garijel Farenhejt (1686-1736).
Zasniva se na podeli od 180 delova između tačaka topljenja leda (mržnjenja vode) i tačke ključanja vode. Po ovoj skaliled se topi na 32 °F, a voda ključa na 212 °F.
Farenhajt je zaslužan po tome što je usavršio termometar, koji je umesto alkohola bio napunjen živom. Na orginalnoj Farenhajtovoj skali 0 ° označava najveću zimu zabeleženu u Gdanjsku 1709. godine. Danas se Farenhajtova skala koristi u SAD i na Jamajci.
Reomir (°R)
Skalu za merenje temperature je predložio francuski fizičar i zoolog Reomir (1683-1757). Za 0 °R je označena tačka mržnjenja vode, a tačka ključanja je iznosila 80 °R.
Njutnova skala
Njutnova skala je temperaturna skala koju je osmislio Isak Njutn oko 1700.godine. Nulti stepen temperature je predstavljao temperature topljenja snega, a 33. stepen temperature je predstavljao temperature ključanja vode. Njutnov stepen je iznosio 100/33 °C.
Celzijus (°C)
Temperaturna skala koja je najviše koristi u svetu. U upotrebu je uveo švedski fizičar i astronom Anders Celzijus (1701-1744).
Celzijus je razliku između ključanja vode i topljenja leda podеlio na 100 stepeni. 0 °C označava tačku topljenja leda, a 100 °C tačku ključanja vode pod normalnim atmosferskim pritiskom.
Zanimljivo je to da je su u početku tačke bile zamenjene (0 °C je označavlo tačku knjučanja vode, a 100 °C tačku topljenja leda) i da su tek posle Celzijusove smrti postavljene vrednosti koje se koriste danas.
Delil (°D)
Delilova skala je temperaturna skala koju je 1732.godine osmislio francuski astronom Žozef-Nikola Delil (1688 – 1768).
Slična je Reomirovojskali. Skala je imala 2400 podeljaka, gde je 0 °D bila tačka ključanja, a 150 °D tačka mržnjenja vode.
Veliku primenu je imala u Rusiji u 18 i 19.veku.
Remer (°Rø)
Remer je zastarela temperaturna skala nazvana po danskom astronomu Oleu Kristensenu Remeru, kojiju je predložio 1701.godine. Nula je prvobitno odgovarala tački mržnjenja salamure. Tačka ključanja vode definisana je kao 60 stepeni.
Remer je onda uvideo da je tačka mržnjenja vode približn oosmina te vrednosti (7.5 stepeni), pa je iskoristio tu vrednsot kao drugu fiksnu tačku. 1 °Rø = 40/21 °C
Rankin (°Rank)
Škotski fizičar Vilijam Džon Makorn Rankin je napravio skalu, Rankinovu skalu, koja se zasniva na Farenhajtovoj skali. Naime 1° Rank ima istu vrednost kao i 1 ° F, stim što je za 0 °Rank uzeta vrednost apsolutne nule, odnosno -459,67 °F.
Kelvin (K)
Kelvin je jedinica apsolutne temperature u Međunarodnom sistemu mernih jedinica (SI).
Definiše se kao 1/273,16 deo temperature trojne tačke vode. Na ovaj skali 0 K je jednako apsolutnoj nuli (−273.15 °C). Apsolutna nula (0 K) je najniža moguća temperatura. Na ovoj temperaturi u sistemu ne postoji toplotna energija, pa stoga ne može postojati ni niža temperatura. Apsolutnu nulu praktično je nemoguće dostići ali joj se može prići vrlo blizu, na manje od milionitog dela kelvina.
Dobila je naziv po njenom tvorcu engleskom fizičaru Vilijamu Tomsonu, lordu Kelvinu (1824-1907).
Lajdenska skala (°L)
Lajdenska skala je temperaturna skala koja se koristila za kalibraciju indirektnih merenja na niskim temperaturama početkom dvadesetog veka, tako što je pružala konvencionalne vrednosti napona pare helijuma. Skala najverovatnije potiče iz oko 1894. godine, kada je Hajke Kamerling Ones osnovao svoju kriogeničku laboratoriju u Lajdenu, Holandija.
Prema ovoj skali apsolutna nula bi bila na -20.15 °L.
Na slikama su prilazani odozgo na dole:
-
Farenhajt,
-
Reomir,
-
Celzijus
-
Remer i
-
Kelvin.
Merenje temperature
Za merenje temperature koristimo termometre čiji je princip rada zasnovan na osobini tela da se šire pri zagrevanju. Najčešće koristimo živu i alkohol koji se pri zagrevanju šire u rezervoaru.
Tela se prizagrevanju šire, a pri hlađenju skupljaju uvek na isti način. Tela se šire na toploti, jer se molekuli brže kreću, više sudaraju i raspoređuju na veće međusobno rastojanje, pa telo povećava svoju zapreminu. Prvi termometar je konstruisao Galileo Galilej u XVI veku.
Autor: Emilija Milosavljević 7/1
2014/15.