Alle ved, at temperaturen måles i grader Celsius. Folk, der er fortrolige med fysik, ved, at den internationale enhed for denne størrelse er kelvin. Den historiske udvikling af begrebet temperatur og de tilsvarende instrumenter til dets bestemmelse har ført til, at vi på nuværende tidspunkt bruger andre metriske systemer end vores forfædre. Artiklen diskuterer spørgsmålene: hvad er Réaumur-graden, hvornår blev den brugt, og hvordan er den relateret til de generelt accepterede skalaer til temperaturmåling.
Rene Antoine Réaumur
Før du overvejer Réaumur-skalaen til at bestemme temperaturen på omgivende kroppe, skal du overveje personligheden hos dens skaber.
Rene Réaumur blev født den 28. februar 1683 i den franske by La Rochelle. Han begyndte at vise kærlighed til videnskabelig forskning i den omgivende verden fra tidlig barndom. Rene var interesseret i fysik, matematik,astronomi, jura, filosofi, biologi, metallurgi, sprog og mange andre discipliner.
I en alder af 25 bliver han medlem af det franske videnskabsakademi, og han begynder straks at betro gennemførelsen af seriøse videnskabelige projekter på nation alt plan. Som medlem af Videnskabernes Akademi udgav Réaumur hvert år i 50 år et videnskabeligt værk. Mange af hans værker om undersøgelsen af insekter, såvel som om undersøgelsen af metallers egenskaber, blev oversat til engelsk og tysk. Hans samtidige kaldte ham Plinius fra det 18. århundrede.
Forskeren døde i en alder af 74 som følge af et fald fra en hest under en af rideturene. Efter sig selv efterlod Réaumur videnskabelige manuskripter, der optog 138 mapper.
Åbning af en ny temperaturskala
I begyndelsen af det 18. århundrede var der ingen almindeligt accepteret skala til måling af temperaturen på kroppe i verden. I 1731, som et resultat af termodynamiske eksperimenter, foreslog Rene Reaumur brugen af en temperaturskala, som begyndte at bære hans efternavn. Denne vægt har været brugt i mere end 100 år i de førende lande i Europa, især i Frankrig, Tyskland og Rusland. Den blev til sidst afløst af Celsius-skalaen, som stadig er meget udbredt i dag.
Det er interessant at bemærke, at Réaumur foreslog at bruge sin skala 11 år før Celsius gjorde det.
Eksperimenter, der førte til opfindelsen af Réaumur-skalaen
Eksperimenterne, der inspirerede videnskabsmanden til at opfinde en ny skala, er meget enkle. De er som følger: Réaumur satte sig som mål at måle overgangstemperaturen mellem aggregeringstilstandene for en vital væske for mennesker - vand, det vil sige at bestemme hvornår det begynder at krystallisere med dannelsen af is, og hvornår det begynder at koges og bliver til damp. Til dette formål besluttede videnskabsmanden at bruge et alkoholtermometer, som han selv designede.
Reaumurs termometer var et glasrør, omkring 1,5 meter højt, som udvidede sig ved bunden til et kar med en diameter på omkring 10 cm. Røret blev fyldt med en blanding af ethylalkohol og vand og forseglet i begge ender. Det var alkoholblandingen, der blev valgt som arbejdsvæske, fordi dette alkoholiske stof har en 4 gange højere termisk udvidelseskoefficient end vand. Sidstnævnte betyder, at niveauet af alkoholsøjlen er meget følsomt over for temperaturændringer, så det kan bruges til nøjagtigt at måle den pågældende mængde.
Reaumur målte denne værdi ved at placere enheden i kogende vand ved at indstille niveauet for alkoholsøjlen i termometeret til 0 grader, når dets bund sænkes ned i smeltende is. Forskeren bemærkede, at hvis den indledende højde af alkoholsøjlen er 1000 enheder, så er dens endelige værdi 1080 enheder. Tallet 80, som forskellen mellem de varme og kolde niveauer i en kolonne i et termometer, satte Réaumur i bunden af sin temperaturskala.
oktal skala
Som det blev sagt, svarer 0 grader på Réaumur-skalaen (°R) til isens smeltetemperatur og 80°R til vands kogepunkt. Det betyder,at den skala, som den franske videnskabsmand foreslår, er firs-decimal, hvilket adskiller den fra Celsius- eller Kelvin-skalaen, som er baseret på tallet 100. Sidstnævnte kendsgerning førte naturligvis til, at den gradvist blev forskudt af disse skalaer. Vores talsystem er decimal, så det er meget mere bekvemt at bruge tal som 10, 100 og så videre end mellemværdier.
Relation med Celsius- og Kelvin-skalaer
Som nævnt ovenfor bruges Réaumur-temperaturen ikke næsten nogen steder nu, men den bruges nogle gange under tilberedning af sukkersirup og til fremstilling af karamel. Derfor bør formlerne for konvertering af Reaumur-grader til Celsius og Kelvin gives. Disse formler er som følger:
- C=1, 25R;
- K=1, 25R + 273, 15.
I de præsenterede udtryk R, C, K - henholdsvis grader Réaumur, Celsius og Kelvin. At kontrollere rigtigheden af den første formel er ret enkel: vi erstatter værdien af 80 ° R i den, hvor vand koger. Så får vi: C \u003d 1, 2580 \u003d 100 ° C, hvilket nøjagtigt svarer til kogepunktet for denne væske under normale forhold i den skala, vi kender.
Her er også de omvendte formler til konvertering af grader Celsius og Kelvin til Réaumur:
- R=0,8C;
- R=0,8K - 218,52.
Bemærk, at nul grader Réaumur falder sammen med denne celsius-temperatur.
Eksempel på problemløsning
Som det kan ses af formlerne i det foregående afsnit, er konverteringen mellem forskellige måleskalaertemperaturen er let nok. Lad os løse et simpelt problem: "Ved fremstillingen af karamel blev der brugt et termometer kalibreret til Réaumur grader, som under tilberedningen af slik viste en værdi på 123 ° R. Hvor mange grader ville termometeret vise, hvis det blev kalibreret til Celsius-skalaen?"
Ved at bruge formlen til at konvertere Réaumur-grader til Celsius får vi: C=1,25123=153,75 °C. For fuldstændigheden af løsningen oversætter vi også disse grader til en Kelvin-værdi, vi får: K \u003d 1,25123 + 273, 15 \u003d 426,9 °K.
