Beste antwoord
Bewerken: lees Anders Celsius en de vaste punten van de Celsius schaal: Olof Beckman, 1996
Celsius was zich terdege bewust van enkele van de problemen die ik noem. Hij had het inzicht om gemakkelijk haalbare referenties te vinden. Celsius heeft de schaal van Celsius niet uitgevonden, maar gebruikte graag een schaal van Celsius. Als hoofdastronoom leidde zijn werk tot betere communicatie over overeenkomsten om een consensus te bereiken over meetnormen.
(niet het artikel dat ik citeerde door O. Beckman, maar een webpagina die door hem is geschreven https://www.astro.uu.se/history/celsius\_scale.html )
En de bovenstaande video zal voor sommigen een schok zijn.
Celsius werd niet vereerd voor de thermometer die hij innoveerde, maar voor zijn werk om consensus te bereiken over de behoefte aan fysieke normen.
Vorig antwoord:
Wat is 1 ° C? De uitvinding van de Celsius-schaal was een begin, werd vervolgens afgebroken en vervolgens opnieuw aangenomen met voorbehouden en conventies. De beschrijving in de vraag is meer een historische motivatie die op scholen wordt onderwezen, aangezien het concept eenvoudig is. Het is geen “state of the art” en is dat al 200 jaar niet meer.
Om kort te zijn, 1 ° C is waar de professionals uw thermometer in verdelen nadat u ze betaald heeft om u te redden van wat velen als een technisch detail beschouwen.
Ongeveer 9 jaar geleden leerde ik meer over temperatuurschalen dan ik ooit had verwacht, of soms wilde weten.
Een geweldige samenvatting is hier te vinden Internationale temperatuurschaal van 1990 . Ik wou dat de Wikipedia-pagina daarvoor toen bestond. Meetnormen kunnen een bedrieglijk ondiep zwembad zijn wanneer men de eerste sprong maakt, maar de wateren zijn diep, duur en meedogenloos.
Centraal in deze discussie staat de Thermometer is niet zozeer uitgevonden als wel ontwikkeld. Gaandeweg een ketting van ontdekkingen en innovaties. Tijdens de ontwikkeling ontwikkelden de gebruikte schalen zich ook.
De bespreking van de ‘graad “zoals Anders Celsius definieerde, was het een mijlpaal in de instrumentatiegeschiedenis. Hij was misschien wel de eerste die een poging publiceerde om de temperatuur te standaardiseren. De methode was duidelijk, intuïtief. en is een eenvoudige casestudy die een gemakkelijk concept zou zijn om te communiceren. Vierde klassers kunnen er hun hoofd omheen slaan. Tot op de dag van vandaag wordt deze methode op scholen en universiteiten onderwezen … als voorbeeld. De bewering dat het waterbad nog steeds de state of the art is, laat me nog steeds af en toe in botsing komen met ingenieurs die geen scheikunde / natuurkunde hebben gedaan sinds ze hun eerste hebben voltooid jaarvereiste.
Deze beschrijving van ijsbad / koken was de “geboorte van temperatuurnormen” of misschien is een “onrustige adolescentie” geschikter. Bij gebruik door mensen, waaronder Celsius, waren er duidelijke problemen. De Celsius-methode was een geweldige mijlpaal in de geschiedenis, maar het bleef daar niet “.
Snijdend met zowel kook- als vriestemperaturen waren een grote stap, maar beide hadden een opheffactor omdat ze allebei sterk worden beïnvloed door druk en chemische zuiverheid. Een gebied van onzekerheid. Er was een nieuwe meetstandaard nodig en deze wordt het tripelpunt genoemd. Veel zuivere chemische verbindingen en elementen hebben een vaste temperatuur en druk waarbij het in alle drie de fasen kan bestaan.
Voor water gebeurt het bij 273,16 K. Voor kooldioxide 216,55 K, Voor broom 265,90 K, Jodium 386,65 K … . Dit werden de nieuwe gegevenspunten op de schaal van Celsius die de schaal zelf snel verfijnden. Merk op dat ik naar Kelvin ben verschoven. Tripelpunt
Kelvin kan een moeilijke schaal zijn om te gebruiken in het dagelijks leven, dus zowel Celsius als Fahrenheit werden opnieuw gedefinieerd op basis van de Kelvin-schaal. Zonder twijfel was de geschiedenis niet zo eenvoudig of duidelijk.
Voor de volledigheid: als u een thermometer zou laten kalibreren, zou u geen tripelpuntcellen gebruiken. Je stopt je thermometer in een doos en huurt een laboratorium in dat een machine heeft die ze naar een laboratorium hebben gestuurd, die een machine hebben die ze naar een plaats hebben gestuurd waar tripelpuntcellen worden gebruikt. Sommige van deze dingen zijn GIFTIG. We kunnen een andere keer praten over Traceerbaarheid .
Antwoord
3,00 m ^ 3 water is bij 20,0 graden Celsius. Als u de temperatuur verhoogt tot 60,0 graden Celsius, met hoeveel zal het volume dan toenemen (eenheid = m ^ 3)?
- Zoek de dichtheid van water bij 20,0 ° C en bij 60,0 ° C.Het maakt niet uit welke eenheden u uit de referentietabel kiest. Als u de waarden in kg / m ^ 3 gebruikt, net als een voorbeeld, dan is de inverse van die waarde het specifieke volume in m ^ 3 / kg . Welke eenheden je ook kiest voor dichtheid, het omgekeerde zal een uitdrukking zijn van een specifiek volume.
- Deel het specifieke volume bij 60 ° C door het specifieke volume bij 20 ° C. Dit geeft je een eenheidsloos ^ ★ getal dat de fractionele volumeverandering is voor de begin- en eindtemperatuur. Merk op dat aangezien dit een verhouding is van waarden met dezelfde eenheden, deze fractionele verandering in volume geen eenheid is. U krijgt hetzelfde nummer, ongeacht de dichtheidseenheden die u in stap 1 hebt gekozen.
- Vermenigvuldig uw basisvolume met de fractionele verandering in volume om de werkelijke volumeverandering te krijgen.
Je kunt natuurlijk de dichtheden gebruiken die je in stap 1 hebt opgezocht om de massa van 3,00 m ^ 3 water bij 20,0 ° C te vinden, en vervolgens het volume van die massa water bij 60,0 ° C, en aftrekken. Maar ik zou zeggen dat dit de directere benadering is en een dieper begrip van eenheden, verhoudingen en gegevensverwerking aantoont. YMMV.
^ ★ David Wilmshurst suggereert dat “dimensieloos” de correctere term is voor een puur getal zonder eenheden. Dat vind ik prima, maar ik weet dat ik die term nooit zal overnemen voor gebabbel op een cocktailparty.