Въпросът „Какво е температурна скала?“ - подходящ за всеки физик - от студент до професор. Пълният отговор на този въпрос би изпълнил цяла книга и би послужил като добра илюстрация на променящите се възгледи и напредъка на физика през последните четири века.
Температурата е степента на нагряване в определена скала. Можете да използвате чувствителността на собствената си кожа, за да направите груба оценка без термометър, но нашите сетива за топлина и студ са ограничени и ненадеждни.

опит. Чувствителност на кожата към топлина и студ. Това преживяване е много поучително. Поставете три купи с вода: една с много гореща вода, една с умерено топла вода и трета с много студена вода. Поставете едната си ръка в горещ леген, а другата в студен леген за 3 минути. След това спуснете двете си ръце в легена с топла вода. Сега попитайте всяка ръка какво ще ви „каже“ за температурата на водата?

Термометърът ни казва точно колко по-горещо или по-студено е дадено нещо; може да се използва за сравняване на степента на нагряване различни предмети, използвайки го отново и отново, можем да сравним наблюденията, направени в различни времена. Снабден е с определена постоянна, възпроизводима скала – характерна черта на всеки добър инструмент. Методът за изработване на термометър и самото устройство ни диктуват скалата и системата за измерване, които трябва да използваме. Преходът от груби усещания към инструмент с мащаб не е просто подобрение в нашето плетиво. Измисляме и въвеждаме ново понятие – температура.
Нашата груба идея за горещо и студено съдържа в зародиша понятието температура. Изследванията показват, че при нагряване много от най-важните свойстванещата се променят и т.н. за изследване на тези промени са необходими термометри. Широкото използване на термометри в ежедневието измести значението на понятието температура на заден план. Смятаме, че термометърът измерва температурата на нашето тяло, въздух или вода за баня, въпреки че всъщност показва само собствената си температура. Считаме, че температурните промени от 60 до 70° и от 40 до 50° са еднакви. Очевидно обаче нямаме гаранция, че те наистина са еднакви. Можем да ги считаме за едни и същи по дефиниция. Но наистина ли температурата на Нейно Светлост се крие зад тяхното предано „лице“ – кантара?

Прости термометри и скала по Целзий
Температурата в термометрите се показва чрез разширяваща се при нагряване капка течност (живак или оцветен алкохол), поставена в епруветка с деления. За да може скалата на един термометър да съвпадне с друга, вземаме две точки: топенето на лед и кипенето на вода при стандартни условия и им присвояваме деления 0 и 100 и разделяме интервала между тях на 100 равни части. Така че, ако според един термометър температурата на водата във ваната е 30°, то всеки друг термометър (ако е правилно калибриран) ще показва същото, дори ако има балон и тръба със съвсем различен размер. В първия термометър живакът се разширява с 30/100 разширението от точката на топене до точката на кипене. Логично е да се очаква, че и в други термометри живакът ще се разшири в същата степен и те също ще показват 30°. Тук разчитаме на универсалността на природата 2>.
Да предположим сега, че вземем друга течност, например глицерин. Това ще даде ли същата скала в същите точки? Разбира се, за да бъде в съответствие с живака, глицериновият термометър трябва да има 0°, когато ледът се топи, и 100°, когато водата кипи. Но дали показанията на термометъра ще бъдат еднакви при междинни температури? Оказва се, че когато живачен термометър показва 50,0° C, глицериновият термометър показва 47,6° C. В сравнение с живачен термометър, глицериновият термометър изостава малко в първата половина на пътя между точката на топене на леда и точката на кипене точка на водата. (Можете да направите термометри, които ще дадат още по-голямо несъответствие. Например, термометър с водна пара ще покаже 12° в точка, където живакът е 50°!

Така се получава така наречената скала на Целзий, която се използва широко днес. В САЩ, Англия и някои други страни се използва скалата на Фаренхайт, по която точките на топене на леда и врящата вода са отбелязани с числата 32 и 212. Първоначално скалата на Фаренхайт се основава на две други точки. Температурата на замръзващата смес беше приета за нула, а числото 96 (число, което се разделя на голям бройфактори и следователно лесен за боравене) се сравнява с нормалната температура на човешкото тяло. След модификация, когато стандартните точки бяха присвоени цели числа, телесната температура беше между 98 и 99. Стайна температура от 68° R съответства на 20° C. Въпреки че преходът от една скала към друга променя числената стойност на температурата единица, това не влияе на самата концепция температура. Последното международно споразумение въведе друга промяна: вместо стандартните точки на топене на лед и вряща вода, определящи скалата, беше прието приемането на „абсолютна нула“ и „тройна точка“ за водата. Въпреки че тази промяна в дефиницията на температурата е фундаментална, в обичайното научна работапрактически няма разлика. За тройната точка числото е избрано така, че новата скала да съвпада много добре със старата.
2> Това разсъждение е донякъде наивно. Стъклото също разширява ли се разширяването на стъклото върху височината на живачния стълб? Поради тази причина, освен простото разширяване на живака, какво показва термометърът? Да кажем, че два термометъра съдържат чист живак, но техните топки са направени от различни видове стъкло с различно разширение. Това ще се отрази ли на резултата?

Ако механиката през 18-ти век се превърна в зряла, добре дефинирана област на естествените науки, тогава науката за топлината по същество направи само първите си стъпки. Разбира се, нов подход към изучаването на топлинните явления се появява още през 17 век. Термоскопът на Галилей и последвалите термометри на флорентинските академици Герике и Нютон подготвиха почвата, върху която израсна термометрията още през първата четвърт на новия век. Термометрите на Фаренхайт, Делил, Ломоносов, Реомюр и Целзий, различаващи се един от друг по конструктивни характеристики, в същото време определят типа термометър с две постоянни точки, който се приема и днес.

Още през 1703 г. парижкият академик Амонтон (1663-1705) проектира газов термометър, в който температурата се определя с помощта на манометрична тръба, свързана с газов резервоар с постоянен обем. Теоретично интересно устройство, прототип на съвременните водородни термометри, беше неудобно за практически цели. Стъклодухачът от Данциг (Гданск) Фаренхайт (1686-1736) произвежда алкохолни термометри с постоянни точки от 1709 г. През 1714 г. той започва да произвежда живачни термометри. Фаренхайт приема точката на замръзване на водата като 32°, точката на кипене на водата като 212°. Счита се, че Фаренхайт е точката на замръзване на смес от вода, лед и амоняк или готварска сол. Той назова точката на кипене на водата едва през 1724 г. в печатна публикация. Не се знае дали го е използвал преди.

Френският зоолог и металург Реомюр (1683-1757) предлага термометър с постоянна нулева точка, за която той взема точката на замръзване на водата. Използвайки 80% алкохолен разтвор като термометрично тяло и в крайната версия живак, той взе точката на кипене на водата като втора постоянна точка, обозначавайки я като числото 80. Reaumur описва своя термометър в статии, публикувани в списанието на Парижката академия на науките през 1730 г., 1731 г.

Тестът на термометъра на Reaumur е извършен от шведския астроном Целзий (1701-1744), който описва своите експерименти през 1742 г. „Тези експерименти“, пише той, „повтарях в продължение на две години, през всички зимни месеци, при различно време и различни промени в състоянието на барометъра и винаги намира точно същата точка на термометъра. Не само поставих термометъра в топящ се лед, но също така, при силен студ, донесох сняг в стаята си на огъня, докато започне да се топи. Също така поставях котел с топящ се сняг заедно с термометър в отоплителна печка и винаги установявах, че термометърът показваше същата точка, само ако снегът лежеше плътно около топката на термометъра. След като внимателно провери постоянството на точката на топене на леда, Целзий изследва точката на кипене на водата и установи, че тя зависи от налягането. В резултат на изследването се появи нов термометър, известен сега като термометър по Целзий. Целзий приема точката на топене на леда като 100, точката на кипене на водата при налягане от 25 инча 3 линии живак като 0. Известният шведски ботаник Карл Линей (1707-1788) използва термометър с пренаредени стойности на постоянни точки . O означаваше точката на топене на леда, 100 означаваше точката на кипене на водата. По този начин съвременната скала на Целзий е по същество скалата на Линей.

IN Петербургска академияНауки, академик Делил предложи скала, в която точката на топене на леда беше приета за 150, а точката на кипене на водата като 0. Академик П. С. Палас в своите експедиции от 1768-1774 г. в Урал и Сибир използвах термометъра Deli. М. В. Ломоносов използва в своите изследвания термометър, който той конструира със скала, обратна на скалата на Дели.

Термометрите са използвани предимно за метеорологични и геофизични цели. Ломоносов, който откри съществуването на вертикални течения в атмосферата, изучавайки зависимостта на плътността на атмосферните слоеве от температурата, предоставя данни, от които е възможно да се определи коефициентът на обемно разширение на въздуха, който според тези данни е приблизително ]/367. Ломоносов страстно защитава приоритета на петербургския академик Браун в откриването на точката на замръзване на живака, който на 14 декември 1759 г. за първи път замразява живака с помощта на охлаждащи смеси. Това е най-ниската достигната температура по това време.

Най-високите температури (без количествени оценки) са получени през 1772 г. от комисия на Парижката академия на науките под ръководството на известния химик Лавоазие. Високите температури са получени с помощта на специално изработена леща. Лещата беше сглобена от две вдлъбнато-изпъкнали лещи, пространството между които беше запълнено със спирт. Около 130 литра алкохол бяха изсипани в леща с диаметър 120 см, чиято дебелина достигаше 16 см в центъра, беше възможно да се стопи цинк, злато и да се изгори диамант. Както в експериментите на Браун-Ломоносов, където „хладилникът“ е зимен въздух, така и в експериментите на Лавоазие източникът на високи температури е естествената „печка“ - Слънцето.

Развитието на термометрията е първото научно и практическо използване на топлинното разширение на телата. Естествено, самото явление на топлинното разширение започва да се изследва не само качествено, но и количествено. Първите точни измервания на топлинното разширение твърди веществаса извършени от Лавоазие и Лаплас през 1782 г. Методът им за дълго времее описано в курсовете по физика, започвайки с курса на Био, 1819 г., и завършвайки с курса по физика на О. Д. Хволсон, 1923 г.

Ивица от тестваното тяло се поставя първо в разтопен лед, а след това във вряща вода. Получени са данни за различни видове стъкло, стомана и желязо, както и за различни видове злато, мед, месинг, сребро, калай, олово. Учените са установили, че в зависимост от метода на приготвяне на метала резултатите са различни. Лента от незакалена стомана се увеличава с 0,001079 от първоначалната си дължина при нагряване със 100°, а лента от закалена стомана се увеличава с 0,001239. За ковано желязо е получена стойност 0,001220, за кръгло изтеглено желязо е 0,001235. Тези данни дават представа за точността на метода.

И така, още през първата половина на 18 век са създадени термометри и количествени топлинни измервания, доведени до висока степенточност в термофизичните експерименти на Лаплас и Лавоазие. Основните количествени концепции на термофизиката обаче не изкристализираха веднага. В произведенията на физиците от онова време имаше значително объркване в такива понятия като „количество топлина“, „степен на топлина“, „степен на топлина“. Необходимостта от разграничаване на понятията температура и количество топлина е посочена през 1755 г. от I. G. Lambert (1728-1777). Неговите инструкции обаче не бяха оценени от съвременниците му и развитието на правилните концепции беше бавно.

Първите подходи към калориметрията се съдържат в трудовете на петербургските академици G.V.Kraft и G.V.Richman (1711-1753). Статията на Крафт „Различни експерименти с топлина и студ“, представена на Конференцията на Академията през 1744 г. и публикувана през 1751 г., се занимава с проблема за определяне на температурата на смес от две порции течност, взети при различни температури. Този проблем често се нарича "проблем на Ричман" в учебниците, въпреки че Ричман решава по-общ и по-сложен проблем от Крафт. Крафт даде неправилна емпирична формула за решаване на проблема.

Съвсем различен подход за решаване на проблема откриваме при Ричман. В статията „Размисли за количеството топлина, което трябва да се получи чрез смесване на течности с определени степени на топлина“, публикувана през 1750 г., Ричман поставя проблема за определяне на температурата на смес от няколко (а не две, както в Kraft) течности и го решава въз основа на принципа на топлинния баланс. „Да предположим“, казва Ричман, „че масата на течността е равна на a; топлината, разпределена в тази маса, е равна на m; нека другата маса, в която е разпределена същата топлина m като в маса a, е равна на a + b. След това получената топлина

е равно на am/(a+b). Тук Ричман разбира температурата под „топлина“, но формулираният от него принцип, че „една и съща топлина е обратно пропорционална на масите, върху които е разпределена“, е чисто калориметричен. „Така“, пише Рихман по-нататък, „топлината на маса a, равна на m, и топлината на маса b, равна на n, са равномерно разпределени върху маса a + b и топлината в тази маса, т.е. в a смес от a и b, трябва да бъде равна на сумата от топлините m + n, разпределени в масата a + b, или равна на (ma + nb) / (a ​​​​+ b) . Тази формула се появява в учебниците като „формулата на Ричман“. „За да се получи по-обща формула“, продължава Ричман, „чрез която би било възможно да се определи степента на топлина при смесване на 3, 4, 5 и т.н. маси от една и съща течност с различна степен на топлина, аз нарекох тези маси a, b, c, d, e и т.н., а съответните топлини са m, n, o, p, q и т.н. По абсолютно същия начин предположих, че всяка от тях е разпределена в съвкупността от всички маси.” В резултат на това „топлината след смесване на всички топли маси е равна на:

(am + bп + с + dp + eq) и т.н./(a + b + c+d + e) ​​​​и т.н.

тоест сумата от течните маси, върху които топлината на отделните маси е равномерно разпределена при смесване, е свързана със сумата от всички продукти на всяка маса с нейната топлина по същия начин, както единицата е с топлината на сместа. ”

Ричман все още не е усвоил концепцията за количеството топлина, но той написа и логически обоснова напълно правилна калориметрична формула. Той лесно откри, че неговата формула се съгласува по-добре с опита от формулата на Крафг. Той правилно установи, че неговите „топлини“ „не са действителна топлина, а излишната топлина на сместа в сравнение с нула градуса по Фаренхайт“. Той ясно разбра, че: 1. „Топлината на сместа се разпределя не само в самата й маса, но и по стените на съда и самия термометър.“ 2. „Собствената топлина на термометъра и топлината на съда се разпределят в сместа, по стените на съда, в който се намира сместа, и в целия термометър.“ 3. „Част от топлината на сместа, през времето, докато се провежда експериментът, преминава в околния въздух...“

Ричман точно формулира източниците на грешки в калориметричните експерименти, посочи причините за несъответствието между формулата на Крафт и експеримента, т.е. той постави основите на калориметрията, въпреки че самият той все още не се приближи до концепцията за количеството топлина. Работата на Рихман е продължена от шведския академик Йохан Вилке (1732-1796) и шотландския химик Джоузеф Блек (1728-1799). И двамата учени, разчитайки на формулата на Рихман, намериха за необходимо да въведат нови концепции в науката. Уилке, докато изучава топлината на смес от вода и сняг през 1772 г., открива, че част от топлината изчезва. Следователно той стига до концепцията за латентната топлина на топенето на снега и необходимостта от въвеждане на нова концепция, която по-късно се нарича. "топлинен капацитет".

Блек, който не публикува резултатите си, стигна до същото заключение. Изследването му е публикувано едва през 1803 г. и тогава става известно, че Блек е първият, който ясно разграничава понятията количество топлина и температура и първият, който въвежда термина „топлинен капацитет“. Още през 1754-1755 г. Блек открива не само постоянството на точката на топене на леда, но и че термометърът остава на същата температура, въпреки притока на топлина, докато целият лед се разтопи. От тук Блек стигна до концепцията за латентна топлина на топене. По-късно той установява концепцията за латентната топлина на изпаряване. Така до 70-те години на 18 век са установени основните калориметрични концепции. Едва почти сто години по-късно (през 1852 г.) е въведена единицата за количество топлина, която много по-късно получава името "калория".( Клаузий също говори просто за единицата топлина и не използва термина „калория“.)

През 1777 г. Лавоазие и Лаплас, построили леден калориметър, определят специфичния топлинен капацитет на различни тела. Основното качество на Аристотел, топлината, започва да се изучава чрез прецизен експеримент.

Появяват се и научни теории за топлината. Една, най-разпространената концепция (Блек също се придържа към нея) е теорията за специална термична течност - калорична. Другият, на който Ломоносов беше ревностен привърженик, разглежда топлината като вид движение на „нечувствителни частици“. Концепцията за калории беше много подходяща за описанието на калориметричните факти: формулата на Ричман и по-късните формули, вземащи предвид латентната топлина, можеха да бъдат обяснени перфектно. В резултат на това теорията за калориите доминираше до средата на 19 век, когато откритието. на закона за запазване на енергията принуди физиците да се върнат към концепцията, успешно разработена от Ломоносов още сто години преди откриването на този закон.

Идеята, че топлината е форма на движение, е била много разпространена през 17 век. f. Бейкън в New Organon, прилагайки своя метод към изследването на природата на топлината, стига до заключението, че „топлината е движение на разпространение, възпрепятствано и възникващо на малки части“. Декарт говори по-конкретно и ясно за топлината като движение на малки частици. Разглеждайки природата на огъня, той стига до заключението, че „тялото на пламъка... е съставено от малки частици, движещи се много бързо и яростно отделно една от друга.“ Освен това той посочва, че „само това движение, в зависимост от различните действия, които произвежда, се нарича или топлина, или светлина“. Преминавайки към останалите тела, той заявява, „че малки частици, които не спират движението си, присъстват не само в огъня, но и във всички други тела, въпреки че в последните тяхното действие не е толкова силно и поради тяхната малък размер, самите те не могат да бъдат забелязани от нито едно от сетивата ни."

Атомизмът доминира във физическите възгледи на учени и мислители от 17 век. Хук, Хюйгенс, Нютон си представят всички тела на Вселената като състоящи се от малки частици, „нечувствителни“, както по-късно ги нарича накратко Ломоносов. Концепцията за топлината като форма на движение на тези частици изглеждаше доста разумна на учените. Но тези идеи за топлината бяха качествени по природа и възникнаха на много оскъдна фактическа основа. През 18 век знанията за топлинните явления станаха по-точни и категорични; химията също постигна голям напредък, в който теорията за флогистона, преди откриването на кислорода, помогна да се разберат процесите на горене и окисление. Всичко това допринесе за усвояването на нова гледна точка за топлината като специално вещество и първите успехи на калориметрията засилиха позицията на привържениците на калориите. Изискваше се голям научен кураж, за да се развие кинетичната теория за топлината в тази ситуация.

Кинетичната теория за топлината естествено се комбинира с кинетичната теория за материята и преди всичко за въздуха и парата. Газовете (думата „газ“ е въведена от Ван Хелмонт; 1577-1644) по същество все още не са били открити и дори Лавоазие разглежда парата като комбинация от вода и огън. Самият Ломоносов, наблюдавайки разтварянето на желязото в силна водка (азотна киселина), вярва

азотни мехурчета, отделяни от въздуха. По този начин въздухът и парата бяха почти единствените газове по времето на Ломоносов - "еластични течности", според тогавашната терминология.

Д. Бернули в своята „Хидродинамика” си представя въздуха като състоящ се от частици, движещи се „изключително бързо в различни посоки” и вярва, че тези частици образуват „еластична течност”. Бернули обосновава закона на Бойл-Мариот със своя модел на „еластична течност“. Той установява връзка между скоростта на движение на частиците и нагряването на въздуха и по този начин обяснява увеличаването на еластичността на въздуха при нагряване. Това беше първият опит в историята на физиката да се интерпретира поведението на газовете чрез движението на молекулите, несъмнено брилянтен опит, и Бернули влезе в историята на физиката като един от основателите кинетична теориягазове

Шест години след публикуването на "Хидродинамика" Ломоносов представи на Академичното събрание своя труд "Размисли за причината за топлината и студа". Тя е публикувана само шест години по-късно, през 1750 г., заедно с друга, по-късна работа, „Опит в теорията на въздушната еластичност“. По този начин теорията на Ломоносов за еластичността на газовете е неразривно свързана с неговата теория за топлината и се основава на последната.

Д. Бернули също обърна голямо внимание на въпросите на топлината, по-специално на въпроса за зависимостта на плътността на въздуха от температурата. Без да се ограничава до позоваване на експериментите на Амонтон, той самият се опита експериментално да определи зависимостта на еластичността на въздуха от температурата. „Открих“, пише Бернули, „че еластичността на въздуха, който беше много студен тук, в Санкт Петербург на 25 декември 1731 г., чл. Art., се отнася до еластичността на същия въздух, който има същата топлина като вряща вода, като 523 към 1000. Тази стойност от Бернули е очевидно неправилна, тъй като предполага, че температурата на студения въздух съответства на -78 ° C.

Подобните изчисления на Ломоносов, споменати по-горе, са много по-точни. Но крайният резултат на Бернули е много забележителен: „еластичностите са в съотношението, съставено от квадрата на скоростите на частиците и първата степен на плътностите“, което е напълно в съответствие с основното уравнение на кинетичната теория на газовете в съвременната представяне.

Бернули изобщо не засяга въпроса за природата на топлината, който е централен в теорията на Ломоносов. Ломоносов предполага, че топлината е форма на движение на нечувствителни частици. Той разглежда възможната природа на тези движения: транслационно движение, ротационно и осцилаторно - и заявява, че "топлината се състои във вътрешното ротационно движение на свързаната материя".

Приемайки като изходна предпоставка хипотезата за въртеливото движение на молекулите като причина за топлината, Ломоносов извежда от това редица следствия: 1) молекулите (корпускулите) имат сферична форма; 2) „...при по-бързо въртене на частиците от свързаната материя топлината трябва да нараства, а при по-бавно въртене тя трябва да намалява; 3) частиците на горещите тела се въртят по-бързо, частиците на студените тела се въртят по-бавно; 4) горещите тела трябва да се охладят при контакт със студени, тъй като забавя калоричното движение на частиците; напротив, студените тела трябва да се нагреят поради ускоряването на движението при контакт. По този начин наблюдаваният в природата преход на топлина от горещо тяло към студено е потвърждение на хипотезата на Ломоносов.

Фактът, че Ломоносов изтъква преноса на топлина като едно от основните последствия, е много важен и някои автори виждат това като основа за класифицирането на Ломоносов като откривател на втория закон на термодинамиката. Малко вероятно е обаче горното твърдение да се счита за първична формулировка на втория закон, но цялата работа като цяло несъмнено е първата скица на термодинамиката. Така Ломоносов обяснява в него образуването на топлина по време на триене, което служи експериментална основапървият принцип в класическите експерименти на Джаул. По-нататък Ломоносов, засягайки въпроса за прехода на топлина от горещо тяло към студено, се позовава на следната позиция: „Тялото А, действайки върху тяло Б, не може да даде на последното по-голяма скорост на движение от това, което има самото то .” Тази позиция е специфичен случай на „универсалния закон за запазване“. Въз основа на тази позиция той доказва, че студено тяло B, потопено в топла течност A, „очевидно не може да възприеме по-голяма степен на топлина от тази на A“.

Ломоносов отлага въпроса за топлинното разширение „за друг път“, докато не разгледа еластичността на въздуха. Така неговата термодинамична работа е пряко съседна на по-късната му работа върху еластичността на газовете. Въпреки това, говорейки за намерението си да отложи разглеждането на топлинното разширение „за друг път“, Ломоносов също така посочва, че тъй като горна границаАко няма скорост на частиците (теорията на относителността все още не съществува!), тогава няма горна граница на температурата. Но „по необходимост трябва да има най-голяма и последна степен на студ, която трябва да се състои в пълното спиране на ротационното движение на частиците“. Следователно Ломоносов твърди съществуването на „последната степен на студ“ - абсолютна нула.

В заключение Ломоносов критикува теорията за калориите, която смята за рецидив на древната идея за елементарния огън. Разглобяване различни явления, както физични, така и химични, свързани с освобождаването и поглъщането на топлина, Ломоносов заключава, че „топлината на телата не може да се припише на кондензацията на някаква тънка, специално предназначена материя, но тази топлина се състои във вътрешното ротационно движение на свързаната материя на нагрятото тяло.” Под „свързана“ материя Ломоносов разбира материята на частиците на телата, разграничавайки я от „течащата“ материя, която може да тече „като река“ през порите на тялото.

В същото време Ломоносов включва световния етер в своята термодинамична система, далеч изпреварвайки не само своето време, но и 19 век. „С това – продължава Ломоносов – ние не само казваме, че такова движение и топлина са характерни и за тази най-фина материя на етера, която изпълва всички пространства, които не съдържат чувствителни тела, но също така твърдим, че материята на етера може да придават калоричното движение, получено от слънцето, нашата земя и останалите тела по света и ги нагряват, като са средата, чрез която телата, отдалечени едно от друго, предават топлина без посредничеството на нещо осезаемо.

И така, Ломоносов, много преди Болцман, Голицин и Виен, включи топлинното излъчване в термодинамиката. Термодинамиката на Ломоносов е забележително постижение на научната мисъл на 18 век, далеч изпреварила времето си.

Възниква въпросът: защо Ломоносов отказа да разгледа топлинното транслационно движение на частиците, а се спря на ротационното движение? Това предположение значително отслаби работата му и теорията на Д. Бернули се доближи много повече до по-късните изследвания на Клаузиус и Максуел, отколкото теорията на Ломоносов. Ломоносов имаше много дълбоки мисли по този въпрос. Той трябваше да обясни такива противоречиви неща като кохезия и еластичност, кохерентността на телесните частици и способността на телата да се разширяват. Ломоносов беше пламенен противник на силите на далечни разстояния и не можеше да прибегне до тях, когато обмисляше молекулярна структурател. Той също така не искаше да намали обяснението на еластичността на газовете до еластични удари на частици, тоест да обясни еластичността чрез еластичност. Той търсеше механизъм, който да обясни както еластичността, така и топлинното разширение по най-естествения начин. В своя труд „Опит по теория на еластичността на въздуха” той отхвърля хипотезата за еластичността на самите частици, които според Ломоносов „са лишени от всякакъв физически състав и организирана структура...” и са атоми. Следователно свойството еластичност не се проявява от отделни частици, които нямат физическа сложност и организирана структура, а се произвежда от съвкупност от тях. И така, еластичността на газа (въздуха), според Ломоносов, е „свойство на колектив от атоми“. Самите атоми, според Ломоносов, „трябва да са твърди и да имат разширение“ и той смята тяхната форма „много близка“ до сферичната. Феноменът на топлината, произтичаща от триенето, го принуждава да приеме хипотезата, че „атомите на въздуха са груби“. Фактът, че еластичността на въздуха е пропорционална на плътността, кара Ломоносов да заключи, „че тя идва от някакво пряко взаимодействие на неговите атоми“. Но атомите, според Ломоносов, не могат да действат на разстояние, а действат само при контакт. Свиваемостта на въздуха доказва наличието на празни пространства в него, които правят невъзможно взаимодействието на атомите. Оттук Ломоносов стига до динамична картина, когато взаимодействието на атомите се заменя във времето с образуването на празно пространство между тях, а пространственото разделяне на атомите се заменя с контакт. „Очевидно е тогава, че отделните атоми на въздуха, в безпорядъчно редуване, се сблъскват с най-близките през нечувствителни интервали от време и когато някои са в контакт, други отскачат един от друг и се сблъскват с тези, които са най-близо до тях, за да отскочи отново; Така, непрекъснато отблъснати един от друг от чести взаимни сътресения, те са склонни да се разпръснат във всички посоки. Ломоносов вижда еластичност в това разпръскване във всички посоки. "Силата на еластичността се състои в тенденцията на въздуха да се разпространява във всички посоки."

Необходимо е обаче да се обясни защо атомите отскачат един от друг, когато си взаимодействат. Причината за това според Ломоносов е топлинно движение: „Взаимодействието на въздушните атоми се дължи само на топлина.“ И тъй като топлината се състои във въртеливото движение на частиците, за да се обясни тяхното отблъскване е достатъчно да се разгледа какво се случва, когато две въртящи се сферични грапави частици влязат в контакт. Ломоносов показва, че те ще се отблъскват един от друг и илюстрира това с примера за отскок на горнища („глава над петите“), които момчетата хвърлят върху лед, добре познати му от детството. Когато такива въртящи се върхове влязат в контакт, те отскачат един от друг на значителни разстояния. По този начин еластичните сблъсъци на атомите, според Ломоносов, се причиняват от взаимодействието на техните ротационни моменти. Ето защо му беше необходима хипотезата за топлинно ротационно движение на частиците! Така Ломоносов напълно обосновава модела на еластичен газ, състоящ се от хаотично движещи се и сблъскващи се частици.

Този модел позволи на Ломоносов не само да обясни закона на Бойл-Мариот, но и да предвиди отклонения от него при големи компресии. Обяснение на закона и отклоненията от него е дадено от Ломоносов в неговия труд „Допълнение към разсъжденията върху еластичността на въздуха“, публикуван в същия том на „Нови коментари“ на Санкт Петербургската академия на науките, в който двата предишни бяха публикувани произведения. В произведенията на Ломоносов има и неверни твърдения, които могат да бъдат напълно обяснени с нивото на познания от онова време. Но те не определят значението на работата на учения. Човек не може да не се възхити на смелостта и дълбочината на научната мисъл на Ломоносов, който в зародиша на науката за топлината създаде мощна теоретична концепция, която беше далеч пред ерата си. Съвременниците не следват пътя на Ломоносов; в теорията на топлината, както беше казано, физическото мислене на 18 век изисква различни вещества: топлинни, светлинни, електрически, магнитни. Обикновено това се разглежда като метафизичния характер на мисленето на естествените учени от 18-ти век и донякъде като реакционен характер. Но защо стана така? Изглежда причината за това се крие в прогреса на точното естествознание. През 18 век се научи да измерва топлина, светлина, електричество, магнетизъм. Намерени са мерки за всички тези агенти, точно както бяха открити отдавна за обикновени маси и обеми. Този факт доближи безтегловните агенти до обикновените маси и течности и ги принуди да се разглеждат като аналог на обикновените течности. Концепцията за „безтегловност“ беше необходим етап в развитието на физиката, тя направи възможно проникването по-дълбоко в света на топлинните, електрическите и магнитни явления. Тя допринася за развитието на прецизното експериментиране, натрупването на множество факти и тяхното първично тълкуване.

Температурни скали. Има няколко градуирани температурни скали, а температурите на замръзване и кипене на водата обикновено се приемат като референтни точки. Сега най-разпространената скала в света е скалата на Целзий. През 1742 г. шведският астроном Андерс Целзий предлага 100-градусова термометърна скала, в която 0 градуса е точката на кипене на водата при нормално атмосферно налягане, а 100 градуса е температурата на топене на леда. Делението на скалата е 1/100 от тази разлика. Когато започнаха да се използват термометри, се оказа по-удобно да се разменят 0 и 100 градуса. Може би Карл Линей е участвал в това (той е преподавал медицина и естествени науки в същия университет в Упсала, където Целзий е преподавал астрономия), който още през 1838 г. е предложил да се приеме температурата на топене на леда като 0 температура, но очевидно не е помислил за втора отправна точка . Досега скалата на Целзий се е променила донякъде: 0°C все още се приема за температура на топене на леда при нормално налягане, което не зависи много от налягането. Но точката на кипене на водата при атмосферно налягане сега е 99 975°C, което не влияе на точността на измерване на почти всички термометри, с изключение на тези със специална точност. Известни са също температурните скали на Фаренхайт на Келвин Реомюр и други. Температурната скала на Фаренхайт (във втората версия, приета от 1714 г.) има три фиксирани точки: 0° съответства на температурата на смес от ледена вода и амоняк 96° - телесна температура. здрав човек(под мишницата или в устата). Референтната температура за сравняване на различни термометри беше приета за 32° за точката на топене на леда. Скалата на Фаренхайт се използва широко в англоезичните страни, но почти никога не се използва в научната литература. За преобразуване на температурата по Целзий (°C) в температура на Фаренхайт (°F) има формула °F = (9/5)°C + 32, а за обратното преобразуване има формула °C = (5/9)(° F-32) ). И двете скали - и по Фаренхайт, и по Целзий - са много неудобни при провеждане на експерименти в условия, при които температурата пада под точката на замръзване на водата и се изразява отрицателно число. За такива случаи бяха въведени абсолютни температурни скали, които се основават на екстраполация до така наречената абсолютна нула - точката, в която трябва да спре молекулярното движение. Едната от тях се нарича скала на Ранкин, а другата е абсолютна термодинамична скала; температурите се измерват в градуси Ранкин (°Ra) и келвини (K). И двете скали започват при абсолютна нулева температура и точката на замръзване на водата съответства на 491 7° R и 273 16 K. Броят градуси и келвини между точките на замръзване и точката на кипене на водата по скалата на Целзий и абсолютната термодинамична скала е еднакъв и равно на 100; за скалите на Фаренхайт и Ранкин също е същото, но равно на 180. Градусите по Целзий се преобразуват в келвини по формулата K = °C + 273 16, а градусите по Фаренхайт се преобразуват в градуси на Ранкин по формулата °R = °F + 459 7. е често срещана в Европа от дълго време. Скалата на Reaumur, въведена през 1730 г. от Rene Antoine de Reaumur. Тя не е построена произволно като скалата на Фаренхайт, а в съответствие с термичното разширение на алкохола (в съотношение 1000:1080). 1 градус по Reaumur е равен на 1/80 от температурния интервал между точките на топене на лед (0°R) и вряща вода (80°R), т.е. 1°R = 1,25°C 1°C = 0,8°R. но вече не се използва.

На 29 март 1561 г. е роден италианският лекар Санторио – един от изобретателите на първия живачен термометър, уред, който е иновация за онова време и без който днес никой не може.

Санторио беше не само лекар, но и анатом и физиолог. Работи в Полша, Унгария и Хърватия, активно изучава процеса на дишане, „невидимите изпарения“ от повърхността на кожата и провежда изследвания в областта на човешкия метаболизъм. Санторио провежда експерименти върху себе си и изучава характеристиките човешкото тяло, създаде много измервателни уреди - устройство за измерване на силата на пулсация на артериите, везни за наблюдение на промените в масата на човек и първия живачен термометър.

Трима изобретатели

Днес е доста трудно да се каже кой точно е създал термометъра. Изобретяването на термометъра се приписва на много учени едновременно - Галилео, Санторио, лорд Бейкън, Робърт Флуд, Скарпи, Корнелиус Дреббел, Порте и Саломон де Ко. Това се дължи на факта, че много учени едновременно работиха върху създаването на устройство, което да помогне за измерване на температурата на въздуха, почвата, водата и хората.

IN собствени писанияГалилей няма описание на това устройство, но неговите ученици свидетелстват, че през 1597 г. той е създал термоскоп - апарат за повдигане на вода чрез нагряване. Термоскопът беше малка стъклена топка със запоена към нея стъклена тръба. Разликата между термоскоп и модерен термометър е, че в изобретението на Галилей вместо живак се разширява въздухът. Освен това можеше да се използва само за преценка на относителната степен на нагряване или охлаждане на тялото, тъй като все още нямаше скала.

Санторио от университета в Падуа създаде свое собствено устройство, с което беше възможно да се измери температурата на човешкото тяло, но устройството беше толкова обемисто, че беше монтирано в двора на къща. Изобретението на Санторио имаше формата на топка и продълговата навиваща се тръба, върху която бяха начертани деления; свободният край на тръбата беше пълен с оцветена течност. Неговото изобретение датира от 1626 г.

През 1657 г. флорентински учени подобриха термоскопа Галилео, по-специално като оборудваха устройството със скала за мъниста.

По-късно учените се опитаха да подобрят устройството, но всички термометри бяха въздушни и техните показания зависеха не само от промените в телесната температура, но и от атмосферното налягане.

Първите течни термометри са описани през 1667 г., но те се спукаха, ако водата замръзна, така че те започнаха да използват винен алкохол, за да ги създадат. Изобретяването на термометър, чиито данни няма да се определят от промените в атмосферното налягане, се случи благодарение на експериментите на физика Еванджелиста Торичели, ученик на Галилей. В резултат на това термометърът беше напълнен с живак, обърнат с главата надолу, към топката беше добавен оцветен алкохол и горният край на тръбата беше запечатан.

Единична скала и живак

Дълго време учените не можеха да намерят отправни точки, разстоянието между които да се раздели равномерно.

Първоначалните данни за скалата бяха точките на размразяване на леда и разтопеното масло, точката на кипене на водата и някои абстрактни понятия като „значителна степен на студ“.

Термометър модерна форма, най-подходящ за домашна употреба, със създадена точна скала за измерване немски физикГабриел Фаренхайт. Той описва своя метод за създаване на термометър през 1723 г. Първоначално Фаренхайт създава два алкохолни термометъра, но след това физикът решава да използва живак в термометъра. Скалата на Фаренхайт се основава на три установени точки:

първата точка беше равна на нула градуса - това е температурата на състава на вода, лед и амоняк;
втората, обозначена като 32 градуса, е температурата на сместа от вода и лед;
третата, точката на кипене на водата, беше 212 градуса.
По-късно везната е кръстена на своя създател.

справка
Днес най-разпространена е скалата на Целзий, скалата на Фаренхайт все още се използва в САЩ и Англия, а скалата на Келвин се използва в научните изследвания.
Но шведският астроном, геолог и метеоролог Андерс Целзий най-накрая установи и двете постоянни точки - топящ се лед и вряща вода - през 1742 г. Той разделя разстоянието между точките на 100 интервала, като числото 100 отбелязва точката на топене на леда, а 0 - точката на кипене на водата.

Днес скалата на Целзий се използва обърната, т.е. точката на топене на леда се приема за 0°, а точката на кипене на водата като 100°.

Според една версия скалата е била „преобърната“ от неговите съвременници и сънародници, ботаникът Карл Линей и астрономът Мортен Стремер, след смъртта на Целзий, но според друга самият Целзий е обърнал скалата си по съвет на Стремер.

През 1848 г. английският физик Уилям Томсън (лорд Келвин) доказва възможността за създаване на абсолютна температурна скала, където референтната точка е стойността на абсолютната нула: -273,15 ° C - при тази температура по-нататъшното охлаждане на телата вече не е възможно.

Още в средата на 18-ти век термометрите стават предмет на търговията и се правят от занаятчии, но термометрите идват в медицината много по-късно, през средата на 19-тивек.

Съвременни термометри

Ако през 18 век имаше „бум“ на открития в областта на системите за измерване на температурата, днес все повече се работи за създаване на методи за измерване на температурата.

Обхватът на приложение на термометрите е изключително широк и е от особено значение за модерен животчовек. Термометър извън прозореца отчита температурата навън, термометър в хладилника помага да се контролира качеството на съхранение на храната, термометър във фурната ви позволява да поддържате температурата при печене, а термометърът измерва телесната температура и помага да се оценят причините за лошо здраве.
Термометърът е най-често срещаният тип термометър и той може да се намери във всеки дом. Въпреки това живачните термометри, които някога бяха брилянтно откритие на учените, сега постепенно се превръщат в нещо от миналото като опасни. Живачните термометри съдържат 2 грама живак и имат най-висока точност при определяне на температурата, но не само трябва да боравите правилно с тях, но и да знаете какво да правите, ако термометърът внезапно се счупи.
Живачните термометри се заменят с електронни или цифрови термометри, които работят на базата на вграден метален сензор. Има и специални термоленти и инфрачервени термометри.

3. Намерете теглото на тялото P = ρgV

4. Определете натиска, упражняван от тялото върху хоризонталната повърхност P = , където F=P

Опитна работа №12

Тема: „Изследване на зависимостта на показанията на термометъра от външни условия.“

цел:проверете зависимостта на показанията на термометъра в зависимост от външните условия: дали слънчевите лъчи падат върху термометъра или дали е на сянка, върху какъв вид субстрат е термометърът, какъв цвят екранът покрива термометъра от слънчевите лъчи.

Задачи:

Образователни: внушаване на точност, способност за работа в екип;

Оборудване:настолна лампа, термометър, листове бяла и черна хартия.

Каква е температурата на въздуха в стаята и навън? Хората се интересуват всеки ден. В почти всеки дом има термометър за измерване на температурата на въздуха, но не всеки знае как да го използва правилно. Първо, мнозина не разбират самата задача за измерване на температурата на въздуха. Това недоразумение е особено очевидно в горещите летни дни. Когато метеоролозите съобщават, че температурата на въздуха на сянка е достигнала 32°C, много хора „изясняват“ нещо подобно: „А на слънце термометърът минаваше над 50°C!“ Има ли смисъл от подобни уточнения? За да отговорите на този въпрос, направете следното експериментално изследване и направете свои собствени заключения.

Напредък на работата:

Опит 1. Измерете температурата на въздуха „на слънце“ и „на сянка“. Използвайте настолна лампа като „Слънце“.

Първият път поставете термометъра на разстояние 15-20 см от лампата на масата, вторият път, без да променяте местоположението на лампата спрямо термометъра, създайте „сянка“ с лист хартия, поставяйки близо до лампата. Запишете показанията на термометъра.

Експеримент 2. Направете измервания на температурата „на слънце“, като използвате първо тъмен, след това светъл субстрат под термометъра. За да направите това, първият път поставете термометъра върху лист бяла хартия, а вторият път - върху лист черна хартия. Запишете показанията на термометъра.

Експеримент 3. Направете измервания „на сянка“, като блокирате светлината от лампата с лист бяла хартия, поставен директно върху термометъра. Запишете показанията на термометъра. Повторете експеримента, като замените бялата хартия с черна.

Обмислете резултатите от проведените експерименти и направете изводи: къде и как трябва да се монтира термометър извън прозореца, за да се измери температурата на въздуха навън?

Серия от експерименти, когато са извършени правилно, дава следните резултати.

Експеримент 1 показва, че показанията на термометъра „на слънце“ са значително по-високи от показанията му „на сянка“. Този факт трябва да се обясни по следния начин. При липса на слънчева светлина температурите на въздуха и масата са еднакви. В резултат на топлообмен с масата и въздуха, термометърът влиза в топлинно равновесие с тях и показва температурата на въздуха.

Когато „слънцето“ не е покрито с лист хартия, под въздействието на погълнатата радиация на „слънцето“ температурата на масата се повишава и прозрачният въздух почти не се нагрява от тази радиация. Термометърът, от една страна, обменя топлина с повърхността на масата, а от друга страна, с въздуха. В резултат на това неговата температура е по-висока от температурата на въздуха, но по-ниска от температурата на повърхността на масата. Какво тогава означават показанията на термометъра „на слънце“?

Упорит любител на измерването на температурата на въздуха „на слънце“ може да възрази на това, че не се интересува от температурата на въздуха „на сянка“, когато самият той е „на слънце“. Нека не е температурата на въздуха, а само показанията на термометъра „на слънце“, но точно те го интересуват. В този случай резултатите от експеримент 2 ще му бъдат полезни.

Експеримент 2 показва, че върху бяла хартия, която добре отразява светлината, показанията на термометъра са значително по-ниски, отколкото върху черна хартия, която поглъща добре светлината и се нагрява повече. Следователно няма ясен отговор на въпроса за показанията на термометъра „на слънце“. Резултатът ще зависи до голяма степен от цвета на субстрата под термометъра, цвета и структурата на повърхността на балона на термометъра и наличието или отсъствието на вятър.

Температурата на външния въздух, измерена далеч от обекти, нагрявани от слънчева радиация и изключвайки прякото влияние на радиацията върху термометъра, е една и съща „на слънце“ и „на сянка“, това е просто температурата на въздуха. Но наистина трябва да се измерва само „в сенките“.

Но създаването на „сянка“ за термометър в слънчев ден също не е така проста задача. Това се потвърждава от резултатите от експеримент 3. Те показват, че когато екранът е разположен близо до термометъра, нагряването на екрана от слънчева радиация ще доведе до значителни грешки при измерване на температурата на въздуха в слънчев ден. Увеличението на температурата ще бъде особено голямо, когато екранът е тъмен, тъй като такъв екран абсорбира почти цялата енергия на слънчевата радиация, падаща върху него, и много по-малко, когато екранът е бял, тъй като такъв екран отразява почти цялата енергия на слънчевата радиация инцидент на него.

След като направите това експериментални изследванияТрябва да обсъдим един практически важен въпрос: как на практика да измерваме температурата на въздуха навън? Отговорът на този въпрос може да бъде нещо подобно. Ако апартаментът има прозорец, обърнат на север, тогава зад този прозорец трябва да укрепите външния термометър. Ако в апартамента няма такъв прозорец, термометърът трябва да се постави възможно най-далече от стените, нагрявани от слънцето, срещу слабо нагретите стъкла на прозореца. Бутилката с термометър трябва да бъде защитена от нагряване от слънчева радиация. Резултатите от експеримент 3 показват, че при опит за защита на термометъра от слънчева радиация самият екран се нагрява и загрява термометъра. Тъй като белият екран се нагрява по-малко, защитният екран трябва да е лек и да се намира на достатъчно разстояние от термометъра.

Подобно нещо може да се направи, за да се изследва зависимостта на показанията на стаен термометър от неговото местоположение. Резултатът от изпълнението домашна работатрябва да има установяване на факта, че показанията на стаен термометър зависят от местоположението му в стаята. Ако се интересуваме от температурата на въздуха в помещението, тогава трябва да изключим влиянието на нагретите тела и слънчевата радиация върху нея. Термометърът не трябва да се излага на пряка слънчева светлина; не трябва да се поставя в близост до отоплителни или осветителни уреди. Не трябва да окачвате термометър на външната стена на стая, която има висока температура през лятото и ниска през зимата спрямо температурата на въздуха в помещението.

Опитна работа №13

Тема: „Определяне на процентното съдържание на сняг във водата.“

цел:Определете процента на сняг във водата.

Задачи:

Образователни: развиване на способността за комбиниране на знания и практически умения;

Образователни: развитие логическо мислене, познавателен интерес.

Оборудване:калориметър, термометър, чаша, съд със стайна вода, смес от сняг и вода, калориметрично тяло.

Първи вариант

Напредък на работата:

1. В калориметъра със сместа се налива толкова вода, че целият сняг да се разтопи. Температурата на получената вода е равна на t=0.

2. Нека запишем уравнението на топлинния баланс за този случай:

m1 =сm3(t2-t1), където с - специфична топлинавода, - специфична топлинатопене на лед, m1 - маса на снега, m2 - маса на водата в снега, m3 - маса на излята вода, t - температура на излята вода.

Следователно =

Необходим процент =;

3. Стойността m1 + m2 може да се определи, като цялата вода от калориметъра се излее в мерителния цилиндър и се измери общата маса на водата m. Тъй като m= m1 + m2 + m3, тогава

m1 + m2 = m - m3. следователно

=

Втори вариант

Оборудване: калориметър, термометър, везни и теглилки, чаша топла вода, бучка мокър сняг, калориметрично тяло.

Напредък на работата:

1. Претеглете празния калориметър и след това калориметъра с бучка мокър сняг. От разликата определяме масата на буца мокър сняг (m).

Бучката съдържа *x грама вода и *(100 - x) грама сняг, където x е процентното съдържание на вода в бучката.

Температура на мокрия сняг 0.

2. Сега добавете достатъчно топла вода (mw) към калориметъра с бучка мокър сняг, така че целият сняг да се разтопи, като първо сте измерили температурата на топлата вода (до).

3. Претеглете калориметъра с вода и разтопен сняг и въз основа на разликата в теглата определете масата на добавената топла вода (mw).

4. Измерете крайната температура (tocm) с термометър.

5. Нека запишем уравнението на топлинния баланс:

cmв t = *(100 - x) + с(m+ mв) tocm.,

Където c е специфичният топлинен капацитет на водата - 4200 J/kg , - специфична топлина на топене на сняг

3,3 *105 J/kg.

6. От полученото уравнение изразяваме

X=100 -

Опитна работа №14

Тема: "Определяне на топлината на топене на лед."

цел:определяне на топлината на топене на лед .

Задачи:

Образователни: развиване на способността за комбиниране на знания и практически умения;

Образователни: възпитание на точност, способност за работа в екип;

Развитие: развитие на логическо мислене, познавателен интерес.

Оборудване:термометър, вода, лед, градуиран цилиндър.

Напредък на работата:

1. Поставете парче лед в празен съд и налейте достатъчно вода в него от мерителния цилиндър, докато целият лед се разтопи.

2. В този случай уравнението на топлинния баланс ще бъде написано просто:

St1 (t1 - t2) = t2

където t2 е масата на леда, tx е масата на излятата вода, tx е началната температура на водата, t2 е крайната температура на водата, равна на O °C, K е специфичната топлина на топене на леда. От горното уравнение намираме:

3. Масата на леда може да се определи чрез източване на получената вода в мерителен цилиндър и измерване на общата маса на водата и леда:

M = + m2 = ρадь, Vобщ.

Тъй като m2 = M - m1, тогава

Опитна работа №15

Цел: използвайки предложеното оборудване и таблица на зависимостта на налягането на наситените пари от температурата, определете абсолютната и относителната влажност в помещението.

Задачи:

Образователни: развиване на способността за комбиниране на знания и практически умения;

Образователни: възпитание на точност, способност за работа в екип;

Развитие: развитие на логическо мислене, познавателен интерес.

Оборудване: стъкло, термометър, лед, вода.

Напредък на работата:

1. Най-лесният начин за определяне на абсолютната влажност на въздуха е чрез точката на оросяване. За да измерите точката на оросяване, първо трябва да измерите температурата на въздуха t1. След това вземете обикновена стъклена чаша, налейте малко вода в нея стайна температураи поставете термометър във водата.

2. В друг съд трябва да приготвите смес от вода и лед и от този съд да добавите малко по малко студена вода в чаша с вода и термометър, докато по стените на чашата се появи роса. Трябва да погледнете стената на чашата срещу нивото на водата в чашата. Когато се достигне точката на оросяване, стената на стъклото под нивото на водата става матова поради множеството малки капчици роса, кондензиращи върху стъклото. В този момент трябва да вземете показанията на термометъра t2.

3. Въз основа на стойността на температурата t2 - точката на оросяване - плътността ρ на наситената пара при температура t2 може да се определи от таблицата. Ще бъде абсолютна влажност атмосферен въздух. След това можете да намерите от таблицата стойността на плътността r0 на наситената пара при температура t1. Въз основа на намерените стойности на плътността на наситената пара r при температура t2 и плътността на наситената пара ρ0 при стайна температура t1 се определя относителната влажност на въздуха j.

Грешки на измервателните уреди

	Измервателни инструменти	Граница на измерване	Цена на разделяне	Инструментална грешка
	Студентска линийка
	Линийка за рисуване
	Линийка за инструменти
	Демонстрационна линийка
	Измервателна лента
	Чаша
	Тренировъчни везни
	Комплект тежести G-4-211.10
	Лабораторни теглилки
	Ученически шублер
	Микрометър
	Тренировъчен динамометър
	Електронен хронометър KARSER			±0,01 s (0,2 s, като се вземе предвид субективната грешка).
	Анероиден барометър	780 мм. rt. Чл.	1 мм. rt. Чл.	±3 мм. rt. Чл.
	Лабораторен термометър
	Отворете демонстрационен манометър

Плътност на течности, метали и сплави, твърди веществаи материали.

ρ, kg/m3