Слайд 2
История развития термометров и температурных шкал
Слайд 3
ХVI век
Галилей Галилео итальянский физик, механик и астроном,
один из основателей естествознания, поэт, филолог и критик.
Галилео Галилей
(15.2.1564, Пиза, — 8.1.1642, Арчетри, близ Флоренции),
Слайд 4
Термоскоп
1597 год – Галилео Галилей создал термоскоп
(шар с воздухом, трубка с водой и сосуд с
водой, куда эта трубка с шаром опущены).
Когда газ расширялся или сжимался, то менялся уровень воды в трубке, что говорило об изменении температуры (определяли рукой).
Но так как уровень воды зависит от температуры и давления, то применения термоскоп не получил.
Слайд 5
Древний термометр для измерения температуры человеческого тела
Одним
из первых, кто вместе с Галилеем и другом Галилея
Д.Ф. Сагредо догадался снабдить термоскоп числовой шкалой и превратил его в термометр, был итальянский врач и физиолог Санторио (его называли также Сантории, Санкториус, 1561–1636)
Слайд 6
Древний термометр для измерения температуры человеческого тела
Санторио
применил термометр для измерения температуры человеческого тела («пациенты зажимают
колбу руками, дышат на нее под укрытием, берут ее в рот»), использовал маятник для измерений частоты пульса. Его методика состояла в фиксации скорости падения показаний термометра за время десяти качаний маятника, она зависела от внешних условий и была неточной.
Слайд 7
ХVII век
Отто фон Ге́рике ( 1602, Магдебург —
1686, Гамбург) — немецкий физик, инженер и философ.
1660 год
- Отто фон Герике создал воздушный термометр, начало которого связано с температурой появления первых заморозков.
Применения термометр не получил, так как не имел ни одной постоянной точки на температурной шкале.
Слайд 8
Воздушный термометр
Термометр (воздушный) того времени состоял из
резервуара с трубкой, погруженной открытым концом в сосуд с
водой; уровень приподнятой в трубке воды изменялся в зависимости от температуры воздуха в резервуаре и от внешнего атмосферного давления.
Слайд 9
XVIII век
Даниэль Габриэль Фаренгейт (24.05.1686 - 16.09.1736)
Первый современный термометр был описан
немецким физиком, владельцем стеклодувной мастерской из Голландии.
Слайд 10
Первые точные термометры
Первые точные термометры, вошедшие в
широкий обиход, изготовил немецкий физик Даниель Габриель Фаренгейт (1686–1736).
Изобретатель родился на территории нынешней Польши, в Гданьске (тогда Данциг), рано осиротел, начал изучать торговое дело в Амстердаме, но не закончил обучения и, увлекшись физикой, стал посещать лаборатории и мастерские в Германии, Голландии и Англии. С 1717 г. жил в Голландии, где имел стеклодувную мастерскую и занимался изготовлением точных метеорологических приборов – барометров, альтиметров, гигрометров и термометров. В 1709 г. он изготовил спиртовой, а в 1714 г. – ртутный термометр.
Слайд 11
Спиртовой термометр
Спиртовые термометры Фаренгейта согласовывались между собой.
Его секрет был в том, что он очень аккуратно
наносил деления на шкалу, используя для этого несколько «опорных» постоянных точек.
Самую низкую температуру суровой зимы 1709 года он имитировал смесью льда, поваренной соли и нашатыря.
Вторую точку он получал, погружая термометр в смесь льда и воды. Расстояние между этими двумя точками Фаренгейт разделил на 32 части.
Свою шкалу он проверял, измеряя температуру человеческого тела. Новая точка попадала на 98°. Позднее он ввёл ещё и четвёртую «опорную» точку – кипения воды. Она лежала при 212°.
Такая шкала до сих пор в ходу в Англии и США.
Слайд 12
XVIII век
Рене́ Антуа́н Реомю́р (28 февраля 1683 —
17 октября 1757) — французский естествоиспытатель, член Парижской АН
(1708).
Во Франции в употребление вошла шкала Реомюра (1730). Эта шкала построена на точках замерзания воды (0°) и её кипения (80°).
Реомюр из своих измерений вывел, что вода расширяется между этими двумя точками на 80 тысячных своего объёма. Спирт в термометрах был вскоре заменён ртутью, коэффициент расширения которой меньше, чем у спирта.
Слайд 13
Метеорологический прибор – термометр со шкалой Реомюра
Эта шкала
имела огромное значение, так как именно по ней было
произведено очень большое количество метеорологических наблюдений в XVIII и XIX веках.
Термометр со шкалой Реомюра – основной метеорологический прибор, используемый в России до 1869 года. Термометры висели на улицах и во всех домах. Лишь в 1930-е они были вытеснены термометрами Цельсия.
Слайд 14
XVIII век
Андерс Цельсий (1701-1744), шведский астроном и физик.
В 1742 году шведский учёный, профессор астрономии Андерс Цельсий
предложил шкалу термометра, разделённую на 100 частей.
Цельсий установил, что точка кипения воды зависит от давления.
В итоге исследований появился новый термометр, известный как термометр Цельсия.
Слайд 15
Термометр со шкалой Цельсия
Шкала температур, в
основу которой положены температуры замерзания (0 °С) и кипения
(100 °С) воды. Интервал между этими двумя значениями разделен на 100 градусов.
Градусы Цельсия переводятся в градусы Фаренгейта посредством умножения на 1,8 и прибавления 32.
Слайд 16
XIХ век
Уи́льям То́мсон, лорд Ке́львин (род. 26 июня
1824 года вБелфасте, Ирландия; † 17 декабря 1907 года
в Ларгсе, Эршир, Шотландия) — британский физик.
Выдающийся ученый с 1851 года был членом Лондонского королевского общества, а в 1890—95 гг. — его президентом.
Научные интересы Томсона были исключительно разносторонними, он стал одним из основоположников термодинамики, сформулировав независимо от Рудольфа Клаузиуса второе начало термодинамики (1851).
Слайд 17
Шкала абсолютной температуры
В 1848 году Томсон ввел понятие
абсолютной температуры и абсолютную шкалу температуры, названную в его
честь шкалой Кельвина.
Абсолютный ноль – температура, при которой останавливается любое движение.
Начало шкалы – 273 градуса Цельсия.
Не имеет отрицательных температур.
Является газовой шкалой.
Слайд 18
Шкала световых температур
Газ ксенон используется для заполнения
световых ламп.
Самый комфортный свет для человеческого глаза –
белый (около 6000К).
Жёлтый свет более эффективен для применения в туман.
Чем выше температура, тем ниже яркость.
Слайд 20
Жидкостный термометр
Термометр жидкостный - прибор для измерения температуры,
принцип действия которого основан на тепловом расширении, относится к
термометрам непосредственного отсчёта.
Широко применяется в технике и лабораторной практике для измерения температур в диапазоне от –200 до 750 °С.
Представляет собой прозрачный стеклянный (редко кварцевый) резервуар с припаянным к нему капилляром (из того же материала).
Шкала в °С наносится непосредственно на толстостенный капилляр (так называемый палочный ) или на пластинку, жестко соединённую с ним (Т. ж. с наружной шкалой)
В зависимости от диапазона измерений заполняют пентаном (от -200 до 20 °С), этиловым спиртом (от -80 до 70 °С), керосином (от -20 до 300 °С), ртутью (от -35 до 750 °С) и др.
Слайд 21
Термопара
Термопара - датчик температуры, состоящий из двух соединённых
между собой разнородных электропроводящих элементов (обычно металлических проводников, реже
полупроводников).
Действие основано на эффекте Зеебека Если контакты проводящих элементов, находятся при разных температурах, то в цепи термопары возникает эдс (термоэдс), величина которой однозначно определяется температурой «горячего» и «холодного» контактов и природой материалов, примененных в качестве термоэлектродов.
Используются в самых различных диапазонах температур. Термопара из золото — медь или хромель перекрывает диапазон 4—270 К, медь — константан 70—800 К, хромель — копель 220—900 К, хромель — алюмель 220—1400 К, платинородий — платина 250—1900 К, вольфрам — рений 300—2800 К.
Слайд 22
Термисторы
Термистор (термосопротивление, терморезистор) - это небольшой полупроводниковый
кристалл (часто в виде пластинки) с металлическими контактами.
Термисторы имеют
высокую чувствительность. Обычно используются в диапазоне температур от -40 до +300 °C.
Применение:
Бытовая электроника: холодильники и морозильники, посудомоечные машины, фены и т.д.
Температурный контроль в мобильных телефонах Использование мобильных телефонов в широком температурном диапазоне (от -40 до +85 С°C).
Слайд 23
Газовый термометр
Газовый термометр – прибор для измерения
температуры по шкале Кельвина, действие которого основано на зависимости
давления Р или объема V идеального газа от температуры.
Газовым термометром измеряют температуры от 2 до 1300К.
Слайд 24
Пирометры
Пирометр используется для бесконтактного измерения температуры. Представленные
приборы основаны на использовании инфракрасного излучения.
Используются: в астрофизике,
металлургии.
Предел измерения: - 50 до десятков тысяч градусов.
На нём основан пиросенсор – датчик движения.
Слайд 25
Контрольные вопросы
Назовите имена учёных, внёсших вклад в развитие
измерения температур.
Температурные шкалы. Назовите вам известные.
Приборы для измерения температуры.
Какой прибор используется в медицинских целях?
Как называется термометр, определяющий температуру на расстоянии?
Почему шкала Кельвина называется газовой?