Bästa svaret
Redigera: Läs Anders Celsius och Celsius fixpunkter skala: Olof Beckman, 1996
Celsius var väl medveten om några av de frågor jag nämner. Han hade insikt i att hitta referenser som var lätta att uppnå. Celsius uppfann inte Celsius-skalan men tyckte om att använda en Centigrade-skala. Som Chief astronom ledde hans arbete till bättre kommunikation om överenskommelser för att bygga enighet mot mätstandarder.
(inte det papper jag citerade av O. Beckman utan en webbsida skriven av honom https://www.astro.uu.se/history/celsius\_scale.html )
Och ovanstående video kommer att vara en chock för vissa.
Celsius hedrades inte för termometern han ”innoverade” utan hans arbete för att bygga enighet om behovet av fysiska standarder.
Föregående svar:
Vad är 1 ° C? Uppfinningen av Celsius-skalan var en början, tappades sedan och antogs sedan igen med försiktighetsåtgärder och konventioner. Beskrivningen i frågan är mer en historisk motivation som lärs ut i skolorna eftersom konceptet är enkelt. Det är inte ett ”state of the art” och har inte varit det i 200 år.
För att vara kortare är det 1 ° C som proffsen delar upp din termometer i när du betalar dem för att spara dig från vad många anser vara en teknisk detalj.
För ungefär 9 år sedan fick jag lära mig mer om temperaturskalor än vad jag någonsin förväntat mig eller ibland ville veta.
En bra sammanfattning finns här International Temperature Scale of 1990 . Jag önskar att Wikipedia-sidan fanns för den då. Mätstandarder kan vara en vilseledande grund pool när man tar det första språnget men vattnet rinner djupt, dyrt och oförlåtligt.
Centralt för denna diskussion är Termometer uppfanns inte så mycket som utvecklats. En kedja av upptäckter och innovation på vägen. Under utvecklingen utvecklades också skalorna som användes på den.
Diskussionen om ”graden ”som Anders Celsius definierade att det var en milstolpe i instrumentationshistoriken. Han var förmodligen den första som publicerade ett försök att standardisera temperaturen. Metoden var tydlig, intuitiv. och är en enkel fallstudie som skulle vara ett enkelt koncept att kommunicera. Fjärde klassare kan linda huvudet runt det. Till denna dag lärs denna metod ut i skolor och universitet … som ett exempel. Påståendet att vattenbadet fortfarande är ”state of the art” lämnar mig emellanåt ibland stående huvuden med ingenjörer som inte har gjort kemi / fysik sedan de avslutade sin första årskrav.
Denna isbad / kokande beskrivning var ”födelsen av temperaturstandarder” eller kanske en ”orolig ungdom” är mer lämplig. Med användning av människor, inklusive Celsius, fanns det tydliga problem. Celsius-metoden var en stor milstolpe i historien, men den stannade inte där.
Att klippa till jakten med både koka och frysa temperaturer var en stor framsteg men båda hade en krångelfaktor eftersom de båda påverkas starkt av tryck och kemisk renhet. En region av osäkerhet. En ny mätstandard behövdes och det kallas trippelpunkten. och element har en fast temperatur och ett tryck vid vilket det kan existera i alla tre faserna.
För vatten händer det vid 273,16 K. För koldioxid 216,55 K, För brom 265,90 K, Jod 386,65 K … Dessa blev de nya datapunkterna på Celsius-skalan som snabbt förfinade själva skalan. Observera att jag flyttade till Kelvin. Trippelpunkt
Kelvin kan vara en svår skala att använda i vardagen så både Celsius och Fahrenheit omdefinierades baserat på Kelvin-skalan. Utan tvekan var historien inte så enkel eller ren.
För att göra en fullständig kalibrering av en termometer skulle du inte använda trippelpunktsceller. Du boxar upp din termometer och hyr ett laboratorium som har en maskin som de skickade till ett laboratorium, som har en maskin som de skickade till en plats som använder trippelpunktsceller. En del av det här är GIFTIGT. Vi kan chatta om Spårbarhet en annan gång.
Svar
3,00 m ^ 3 vatten ligger vid 20,0 grader Celsius. Om du höjer temperaturen till 60,0 grader Celsius, hur mycket kommer dess volym att expandera (enhet = m ^ 3)?
- Slå upp vattentäthet vid 20,0 ° C och vid 60,0 ° C.Det spelar ingen roll vilka enheter du väljer i referensbordet. Om du använder värdena i kg / m ^ 3, bara som ett exempel, blir invers för det värdet den specifika volymen i m ^ 3 / kg . Oavsett vilka enheter du väljer för densitet, kommer det inversa att vara ett uttryck för specifik volym.
- Dela den specifika volymen vid 60 ° C med den specifika volymen vid 20 ° C. Detta ger dig ett enhetslöst ^ ★ -tal som är den fraktionerade volymförändringen för start- och sluttemperaturen. Observera att eftersom detta är ett förhållande av värden med samma enheter är denna fraktionerade volymförändring enhetlös. Du får samma antal oavsett vilka densitetsenheter du valde i steg 1.
- Multiplicera basvolymen med den volymändrade volymen för att få den faktiska volymförändringen.
Du kan naturligtvis använda de densiteter som du tittade upp i steg 1 för att hitta massan av 3,00 m ^ 3 vatten vid 20,0 ° C, sedan volymen för den massan av vatten vid 60,0 ° C och subtrahera. Men jag skulle hävda att detta är det mer direkta tillvägagångssättet och visar en djupare förståelse för enheter, förhållanden och datahantering. YMMV.
^ ★ David Wilmshurst föreslår att ”dimensionless” är den mer korrekta termen för ett rent tal utan enheter. Jag är okej med det, men jag vet att jag aldrig kommer att använda den termen för cocktailpartychatter.