Sıcaklığın Santigrat derece ile ölçüldüğünü herkes bilir. Fiziğe aşina olanlar bu miktarın uluslararası biriminin kelvin olduğunu bilirler. Sıcaklık kavramının tarihsel gelişimi ve belirlenmesi için ilgili araçlar, şu anda atalarımızdan başka metrik sistemleri kullanmamıza yol açmıştır. Makale şu soruları tartışıyor: Réaumur derecesi nedir, ne zaman kullanıldı ve sıcaklığı ölçmek için genel olarak kabul edilen ölçeklerle nasıl bir ilişkisi var.
Rene Antoine Réaumur
Çevredeki cisimlerin sıcaklığını belirlemek için Réaumur ölçeğini düşünmeden önce, yaratıcısının kişiliğini göz önünde bulundurun.
Rene Réaumur, 28 Şubat 1683'te Fransız şehri La Rochelle'de doğdu. Erken çocukluktan itibaren çevredeki dünyanın bilimsel araştırmalarına sevgi göstermeye başladı. Rene fizik, matematikle ilgileniyordu,astronomi, hukuk, felsefe, biyoloji, metalurji, diller ve daha birçok disiplin.
25 yaşında Fransız Bilimler Akademisi'ne üye olur ve hemen ulusal ölçekte ciddi bilimsel projelerin uygulanmasını emanet etmeye başlar. Réaumur, Bilimler Akademisi üyesi olarak 50 yıl boyunca her yıl bir bilimsel eser yayınlamıştır. Böceklerin incelenmesi ve metallerin özelliklerinin incelenmesi konusundaki çalışmalarının çoğu, İngilizce ve Almanca'ya çevrildi. Çağdaşları ona 18. yüzyılın Plinius'unu çağırdı.
Bilim adamı, at binmelerinden birinde attan düşmesi sonucu 74 yaşında hayatını kaybetti. Kendisinden sonra, Réaumur 138 klasör kaplayan bilimsel el yazmaları bıraktı.
Yeni bir sıcaklık ölçeği açma
18. yüzyılın başında, dünyadaki vücut sıcaklıklarını ölçmek için genel kabul görmüş bir ölçek yoktu. 1731'de termodinamik deneylerin bir sonucu olarak Rene Reaumur, soyadını taşımaya başlayan bir sıcaklık ölçeğinin kullanılmasını önerdi. Bu ölçek, başta Fransa, Almanya ve Rusya olmak üzere Avrupa'nın önde gelen ülkelerinde 100 yılı aşkın bir süredir kullanılmaktadır. Sonunda yerini, bugün hala yaygın olarak kullanılan Celsius ölçeği aldı.
Réaumur'un kendi ölçeğini Celsius'tan 11 yıl önce kullanmayı önerdiğini belirtmek ilginçtir.
Réaumur ölçeğinin icadına yol açan deneyler
Bilim insanına yeni bir ölçek icat etmesi için ilham veren deneyler çok basittir. Bunlar aşağıdaki gibidir: Réaumur, insanlar için hayati bir sıvının - suyun, yani buz oluşumuyla ne zaman kristalleşmeye başladığını ve ne zaman kristalleşmeye başladığını belirlemek için - kümelenme durumları arasındaki geçiş sıcaklığını ölçme hedefini belirledi. kaynatılır ve buhara dönüşür. Bu amaçla bilim insanı kendi tasarladığı bir alkol termometresi kullanmaya karar verdi.
Reaumur'un termometresi, tabanda yaklaşık 10 cm çapında bir kaba genişleyen, yaklaşık 1.5 metre yüksekliğinde bir cam tüptü. Tüp, etil alkol ve su karışımı ile dolduruldu ve her iki ucu da kapatıldı.. Çalışma sıvısı olarak alkol karışımı seçilmiştir çünkü bu alkollü maddenin ısıl genleşme katsayısı sudan 4 kat daha fazladır. İkinci gerçek, alkol sütununun seviyesinin sıcaklık değişimlerine çok duyarlı olduğu anlamına gelir, bu nedenle söz konusu miktarı doğru bir şekilde ölçmek için kullanılabilir.
Tabanı eriyen buza indirildiğinde termometredeki alkol sütununun seviyesini 0 dereceye ayarlayan Réaumur, cihazı kaynar suya koyarak bu değeri ölçtü. Bilim adamı, alkol sütununun ilk yüksekliği 1000 birim ise, nihai değerinin 1080 birim olduğunu fark etti. 80 sayısını, bir termometredeki bir sütunun sıcak ve soğuk seviyeleri arasındaki fark olarak, Réaumur sıcaklık ölçeğinin tabanına koydu.
sekizlik skala
Söylendiği gibi, Réaumur ölçeğinde (°R) 0 derece, buzun erime (erime) sıcaklığına ve 80 °R suyun kaynama noktasına karşılık gelir. Anlamı,Fransız bilim adamı tarafından önerilen ölçeğin seksen ondalık olduğu, bu da onu 100 sayısına dayanan Celsius veya Kelvin ölçeklerinden ayırıyor. İkinci gerçek, açıkçası, bu ölçekler tarafından kademeli olarak yer değiştirmesine yol açtı. Sayı sistemimiz ondalıktır, bu nedenle 10, 100 vb. sayıları kullanmak ara değerlerden çok daha uygundur.
Santigrat ve Kelvin ölçekleriyle ilişki
Yukarıda bahsedildiği gibi Réaumur sıcaklığı artık hemen hemen hiçbir yerde kullanılmamaktadır, ancak bazen şeker şurubu hazırlanması sırasında ve karamel üretiminde kullanılmaktadır. Bu nedenle Reaumur derecelerini Celsius ve Kelvin'e çevirme formülleri verilmelidir. Bu formüller aşağıdaki gibidir:
- C=1, 25R;
- K=1, 25R + 273, 15.
Sunulan ifadelerde sırasıyla R, C, K - derece Réaumur, Celsius ve Kelvin. İlk formülün doğruluğunu kontrol etmek oldukça basittir: içine suyun kaynadığı 80 ° R değerini koyarız. Sonra şunu elde ederiz: C \u003d 1, 2580 \u003d 100 ° C, bu sıvının bize tanıdık ölçekte normal koşullar altında kaynama noktasına tam olarak karşılık gelir.
Ayrıca, burada Celsius ve Kelvin derecelerini Réaumur'a çevirmek için ters formüller var:
- R=0.8C;
- R=0.8K - 218.52.
Sıfır derece Réaumur'un bu Santigrat sıcaklığına denk geldiğini unutmayın.
Problem çözme örneği
Önceki paragrafın formüllerinden de anlaşılacağı gibi, farklı ölçüm ölçekleri arasındaki dönüşümSıcaklık yeterince kolaydır. Basit bir sorunu çözelim: "Karamel üretiminde, tatlıların hazırlanması sırasında 123 ° R değerini gösteren Réaumur derecelerine kalibre edilmiş bir termometre kullanıldı. Termometre kalibre edilseydi kaç derece gösterirdi? Celsius ölçeği?"
Réaumur derecesini Santigrat'a dönüştürmek için formülü kullanarak şunu elde ederiz: C=1.25123=153.75 °C. Çözümün eksiksizliği için bu dereceleri Kelvin değerine de çeviriyoruz, şunu elde ediyoruz: K \u003d 1.25123 + 273, 15 \u003d 426.9 °K.
