Najlepsza odpowiedź
Edycja: Przeczytaj Anders Celsius i stałe punkty Celsjusza scale: Olof Beckman, 1996
Celsjusz był świadomy niektórych problemów, o których wspominam. Miał wgląd, aby znaleźć odniesienia łatwo osiągalne. Celsjusz nie wynalazł skali Celsjusza, ale lubił używać skali Celsjusza. Jako główny astronom, jego praca doprowadziła do lepszej komunikacji na temat umów służących budowaniu konsensusu w sprawie standardów pomiarowych.
(nie artykuł cytowany przez O. Beckmana, ale napisana przez niego strona internetowa https://www.astro.uu.se/history/celsius\_scale.html )
A powyższy film będzie dla niektórych szokiem.
Celsjusz został uhonorowany nie za termometr, który „wprowadził”, ale za jego pracę na rzecz wypracowania konsensusu w sprawie wymagań fizycznych.
Poprzednia odpowiedź:
Co to jest 1 ° C? Wynalazek skali Celsjusza był początkiem, potem porzucono, a następnie ponownie przyjęto z zastrzeżeniami i konwencjami. Opis w pytaniu jest bardziej historyczną motywacją nauczaną w szkołach, ponieważ jego koncepcja jest prosta. Nie jest to „stan wiedzy” i nie ma go od 200 lat.
Mówiąc zwięźle, profesjonaliści dzielą Twój termometr na 1 ° C po zapłaceniu im, aby uchronić Cię przed tym, co wielu uważa za szczegół techniczny.
Około 9 lat temu dowiedziałem się więcej o skalach temperatury, niż kiedykolwiek się spodziewałem lub czasami chciałem wiedzieć.
Świetne podsumowanie można znaleźć tutaj Międzynarodowa skala temperatur z 1990 r. . Chciałabym, żeby strona Wikipedii istniała wtedy po to. Standardy pomiarów mogą być pozornie płytkim basenem, gdy ktoś wykonuje pierwszy skok, ale wody płyną głębokie, drogie i bezlitosne.
W tej dyskusji, Termometr nie został wynaleziony, ale opracowany. Łańcuch odkryć i innowacji po drodze. Podczas jego rozwoju rozwinęły się również skale stosowane na nim.
Dyskusja na temat „stopnia „jak Anders Celsius zdefiniował, że był to kamień milowy w historii oprzyrządowania. Był prawdopodobnie pierwszym, który opublikował próbę ujednolicenia temperatury. Metoda była przejrzysta, intuicyjna. i jest prostym studium przypadku, które byłoby łatwe do przekazania. Uczniowie czwartoklasiści mogą to obejść. Do dziś ta metoda jest nauczana w szkołach i na uniwersytetach … jako przykład. Twierdzenie, że łaźnia wodna jest nadal „najnowocześniejszą”, nadal czasami sprawia, że stykam się z inżynierami, którzy nie robili chemii / fizyki od czasu ukończenia pierwszego Wymagany rok.
Ten opis kąpieli lodowej / wrzenia to „narodziny norm temperatury”, a może bardziej trafny jest „niespokojny okres dojrzewania”. Z użyciem przez ludzi, w tym Celsjusza, pojawiły się wyraźne problemy. Metoda Celsjusza była wielkim kamieniem milowym w historii, ale tam nie pozostała.
Przechodząc do sedna, używając Zarówno temperatura wrzenia, jak i temperatura zamarzania były wielkim krokiem, ale obie były przyczyną zamieszania, ponieważ obie są pod silnym wpływem ciśnienia i czystości chemicznej. Obszar niepewności. Potrzebny był nowy standard pomiaru, nazywany punktem potrójnym. Wiele czystych związków chemicznych a pierwiastki mają ustaloną temperaturę i ciśnienie, w których może istnieć we wszystkich trzech fazach.
W przypadku wody dzieje się to przy 273,16 K. Dla dwutlenku węgla 216,55 K, Dla bromu 265,90 K, jodu 386,65 K … . Stały się one nowymi punktami danych w skali Celsjusza, które szybko poprawiły samą skalę. Zauważ, że przestawiłem się na Kelvina. Punkt potrójny
Kelwin może być trudną skalą w codziennym życiu, więc zarówno stopnie Celsjusza, jak i Fahrenheita zostały przedefiniowane w oparciu o skalę Kelvina. Bez wątpienia historia nie była taka prosta ani przejrzysta.
Aby uzyskać kompletność, gdybyś kalibrował termometr, nie używałbyś komórek z potrójnym punktem. Pakujesz swój termometr i wynajmujesz laboratorium, które ma maszynę, którą wysłali do laboratorium, które ma maszynę, którą wysłali do miejsca, w którym są używane komórki potrójne. Niektóre z tych rzeczy są TOKSYCZNE. Możemy porozmawiać o Identyfikowalności innym razem.
Odpowiedź
3,00 m ^ 3 wody ma temperaturę 20,0 stopni Celsjusza. Jeśli podniesiesz jego temperaturę do 60,0 stopni Celsjusza, o ile zwiększy się jego objętość (jednostka = m ^ 3)?
- Sprawdź gęstość wody przy 20,0 ° C i 60,0 ° C.Nie ma znaczenia, które jednostki wybierzesz z tabeli referencyjnej. Jeśli użyjesz wartości w kg / m ^ 3, na przykład, to odwrotność tej wartości będzie określoną objętością wm ^ 3 / kg . Bez względu na to, które jednostki wybierzesz dla gęstości, odwrotność będzie wyrażeniem określonej objętości.
- Podzielić objętość właściwą w 60 ° C przez objętość właściwą w 20 ° C. Otrzymasz bezjednostkową liczbę ^ ★, która jest ułamkową zmianą objętości dla temperatury początkowej i końcowej. Zauważ, że ponieważ jest to stosunek wartości z tymi samymi jednostkami, ta ułamkowa zmiana objętości jest bez jednostek. Otrzymasz tę samą liczbę niezależnie od jednostek gęstości wybranych w kroku 1.
- Pomnóż objętość podstawową przez ułamkową zmianę objętości, aby uzyskać rzeczywistą zmianę objętości.
Możesz oczywiście użyć tych gęstości, które sprawdziłeś w kroku 1, aby znaleźć masę 3,00 m ^ 3 wody o temperaturze 20,0 ° C, a następnie objętość tej masy wody o temperaturze 60,0 ° C i odjąć. Ale argumentowałbym, że jest to bardziej bezpośrednie podejście i demonstruje głębsze zrozumienie jednostek, współczynników i przetwarzania danych. YMMV.
^ ★ David Wilmshurst sugeruje, że „bezwymiarowe” jest bardziej poprawnym określeniem dla czystej liczby bez jednostek. Nie przeszkadza mi to, ale wiem, że nigdy nie przyjmuję tego określenia na gadanie przy koktajlu.