Almal weet dat temperatuur in grade Celsius gemeet word. Mense wat vertroud is met fisika weet dat die internasionale eenheid van hierdie hoeveelheid die kelvin is. Die historiese ontwikkeling van die konsep van temperatuur en die ooreenstemmende instrumente vir die bepaling daarvan het daartoe gelei dat ons tans ander metrieke stelsels as ons voorouers gebruik. Die artikel bespreek die vrae: wat is die Réaumur-graad, wanneer is dit gebruik en hoe hou dit verband met die algemeen aanvaarde skale vir temperatuurmeting.
Rene Antoine Réaumur
Voordat jy die Réaumur-skaal vir die bepaling van die temperatuur van omliggende liggame oorweeg, oorweeg die persoonlikheid van die skepper daarvan.
Rene Réaumur is op 28 Februarie 1683 in die Franse stad La Rochelle gebore. Hy het van kleins af liefde vir wetenskaplike navorsing van die omliggende wêreld begin toon. Rene was geïnteresseerd in fisika, wiskunde,sterrekunde, regte, filosofie, biologie, metallurgie, tale en baie ander dissiplines.
Op die ouderdom van 25 word hy 'n lid van die Franse Akademie vir Wetenskappe, en hy begin dadelik om die implementering van ernstige wetenskaplike projekte op 'n nasionale skaal toe te vertrou. As lid van die Akademie vir Wetenskappe het Réaumur vir 50 jaar elke jaar 'n wetenskaplike werk gepubliseer. Baie van sy werke oor die bestudering van insekte, sowel as die studie van die eienskappe van metale, is in Engels en Duits vertaal. Sy tydgenote het hom Plinius van die 18de eeu genoem.
Die wetenskaplike is op die ouderdom van 74 dood as gevolg van 'n val van 'n perd tydens een van die perdryte. Na homself het Réaumur wetenskaplike manuskripte agtergelaat wat 138 vouers beslaan het.
Maak 'n nuwe temperatuurskaal oop
Aan die begin van die 18de eeu was daar geen algemeen aanvaarde skaal vir die meting van die temperatuur van liggame in die wêreld nie. In 1731, as gevolg van termodinamiese eksperimente, het Rene Reaumur die gebruik van 'n temperatuurskaal voorgestel, wat sy van begin dra het. Hierdie skaal word al meer as 100 jaar in die voorste lande van Europa gebruik, veral in Frankryk, Duitsland en Rusland. Dit is uiteindelik vervang deur die Celsius-skaal, wat vandag nog wyd gebruik word.
Dit is interessant om daarop te let dat Réaumur voorgestel het om sy skaal 11 jaar voor Celsius te gebruik.
Eksperimente wat gelei het tot die uitvinding van die Réaumur-skaal
Die eksperimente wat die wetenskaplike geïnspireer het om 'n nuwe skaal uit te vind, is baie eenvoudig. Hulle is soos volg: Réaumur het homself die doelwit gestel om die oorgangstemperatuur tussen die toestande van aggregasie van 'n lewensbelangrike vloeistof vir mense te meet - water, dit wil sê om te bepaal wanneer dit begin kristalliseer met die vorming van ys, en wanneer dit begin om kook en verander in stoom. Vir hierdie doel het die wetenskaplike besluit om 'n alkoholtermometer te gebruik, wat hy self ontwerp het.
Reaumur se termometer was 'n glasbuis, ongeveer 1,5 meter hoog, wat aan die basis uitgebrei het tot 'n houer met 'n deursnee van ongeveer 10 cm. Die buis is gevul met 'n mengsel van etielalkohol en water en aan albei kante verseël. Dit was die alkoholmengsel wat as die werksvloeistof gekies is omdat hierdie alkoholiese stof 'n 4 keer hoër termiese uitsettingskoëffisiënt as water het. Laasgenoemde feit beteken dat die vlak van die alkoholkolom baie sensitief is vir temperatuurveranderinge, dus kan dit gebruik word om die betrokke hoeveelheid akkuraat te meet.
Reaumur het hierdie waarde gemeet deur die toestel in kookwater te plaas deur die vlak van die alkoholkolom in die termometer op 0 grade te stel wanneer sy basis in smeltende ys laat sak word. Die wetenskaplike het opgemerk dat as die aanvanklike hoogte van die kolom alkohol 1000 eenhede is, dan is die finale waarde 1080 eenhede. Die getal 80, as die verskil tussen die warm en koue vlakke van 'n kolom in 'n termometer, het Réaumur aan die basis van sy temperatuurskaal gesit.
oktale toonleer
Soos daar gesê is, stem 0 grade op die Réaumur-skaal (°R) ooreen met die smelt- (smelt)temperatuur van ys, en 80 °R tot die kookpunt van water. Dit beteken,dat die skaal wat deur die Franse wetenskaplike voorgestel is tagtig-desimaal is, wat dit onderskei van die Celsius- of Kelvin-skale, wat op die getal 100 gebaseer is. Laasgenoemde feit het natuurlik tot sy geleidelike verplasing deur hierdie skale gelei. Ons getallestelsel is desimaal, dus die gebruik van getalle soos 10, 100, ensovoorts is baie geriefliker as tussenwaardes.
Verwantskap met Celsius- en Kelvin-skale
Soos hierbo genoem, word Réaumur-temperatuur nou amper nêrens gebruik nie, maar dit word soms gebruik tydens die voorbereiding van suikerstroop en in die produksie van karamel. Daarom moet die formules vir die omskakeling van Reaumur-grade na Celsius en Kelvin gegee word. Hierdie formules is soos volg:
- C=1, 25R;
- K=1, 25R + 273, 15.
In die voorgestelde uitdrukkings R, C, K - onderskeidelik grade Réaumur, Celsius en Kelvin. Om die korrektheid van die eerste formule na te gaan is redelik eenvoudig: ons vervang daarin die waarde van 80 ° R, waarteen water kook. Dan kry ons: C \u003d 1, 2580 \u003d 100 ° C, wat presies ooreenstem met die kookpunt van hierdie vloeistof onder normale toestande in die skaal wat aan ons bekend is.
Hier is ook die omgekeerde formules vir die omskakeling van grade Celsius en Kelvin na Réaumur:
- R=0,8C;
- R=0,8K - 218,52.
Let daarop dat nul grade Réaumur met hierdie Celsius-temperatuur saamval.
Voorbeeld van probleemoplossing
Soos gesien kan word uit die formules van die vorige paragraaf, die omskakeling tussen verskillende metingskaletemperatuur is maklik genoeg. Kom ons los 'n eenvoudige probleem op: "In die vervaardiging van karamel is 'n termometer gebruik wat na Réaumur-grade gekalibreer is, wat tydens die voorbereiding van lekkers 'n waarde van 123 ° R getoon het. Hoeveel grade sal die termometer wys as dit gekalibreer is na die Celsius-skaal?"
Deur die formule te gebruik om Réaumur-grade na Celsius om te skakel, kry ons: C=1.25123=153.75 °C. Vir volledigheid van die oplossing, vertaal ons ook hierdie grade in 'n Kelvin-waarde, ons kry: K \u003d 1.25123 + 273, 15 \u003d 426.9 °K.
