Телефоны для связи:
(495) 111-11-11
(495) 111-11-12

Какая сегодня температура?

07 сентябрь 2015, Понедельник
1 061
0

Таким вопросом мы задаемся каждый раз перед выходом из дома, чтобы выбрать подходящую одежду. А почувствовав недомогание, первым делом достаем из аптечки термометр и измеряем температуру. Когда в комнате холодно - смотрим, сколько на градуснике. Кто и когда придумал эти простые, но незаменимые сегодня приборы - термометры?

Эскулап из Пергама

Согласно учению Аристотеля (384-322 годы до н. э.), понятия тепла и холода у древнегреческих философов были основополагающими. Совместно с сухостью и влажностью они характеризовали четыре элемента «первичной материи» - землю, воду, воздух и огонь.

Однако первыми, кому понадобилась сравнительная и довольно точная шкала теплоты, были древние врачи. Они давно заметили, что здоровье человека связано с теплотой его тела и что лекарства способны изменить это состояние. Целительным настоям приписывали охлаждающее или согревающее действие, а его степень определяли градусами (gradus - в переводе с латыни «шаг»).

Изучавший учение Аристотеля в Пергаме, а затем и в Риме врач Гален (129-200 годы) предложил считать «нейтральной» теплоту смеси равных объемов кипящей воды и льда. Чистый кипяток он принял за четыре градуса тепла, а тающий лед - за четыре градуса холода. Исцеляя многих больных во время эпидемий чумы путем смешивания различных лекарств, Гален впервые ввел термин «температура» (temperatura - в переводе с латыни «перемешивание»). Однако он не смог установить численную связь между концентрациями смесей и их градусами.

Понятия и термины, введенные в медицинскую практику Галеном, просуществовали более 13 веков? И только в эпоху Возрождения была предпринята первая попытка количественного измерения температуры.

Флорентийский любитель спиртного

Изучая в 1597 году поведение воздуха в стеклянном шарике с отходящей от него трубкой, опущенной в чашу с водой, Галилей заметил, что при нагревании шарика руками воздух расширяется и в воде появляются пузырьки. А при охлаждении шарика льдом в трубку из чаши засасывается вода. Так появился термоскоп - самый первый прибор для измерения тепла.

В 1641 году во Флоренцию, где работал терявший зрение Галилей, переехал молодой талантливый физик и завсегдатай винных погребков - Эванджелиста Торричелли. Он стал секретарем великого ученого и обрабатывал его последние труды.

Рассматривая возможность подъема воды при помощи насоса, Торричелли открыл атмосферное давление воздуха. Отмечая это событие с приятелями в винном погребке, он вдруг хлопнул себя по лбу: у него родилась идея, как усовершенствовать термоскоп Галилея. Эванджелиста сначала переворачивает стеклянный шарик припаянной трубкой вверх. Убрав из термоскопа чашу с "водой, он наливает в него винный спирт так, чтобы его часть оказалась в трубке. А нагревая шарик руками, он наглядно демонстрирует, как винный спирт реагирует на человеческое тепло.

Запаяв верхний конец трубки и предварительно откачав из нее воздух, ученый доказал, что «Торричеллева пустота» прекрасно дополняет термоскоп Галилея и делает его не зависимым от атмосферного давления. А вот попытаться заменить спирт на ту самую ртуть, при помощи которой он открыл пустоту, названную его именем, любитель вина не догадался.

Это сделал преподаватель Падуанского университета, врач Санторио. Его изобретение имело форму шара, наполненного ртутью, с длинной извилистой трубкой, на которой были нарисованы деления. Прибор Санторио хоть и предназначался для определения температуры человеческого тела, но был таким громоздким, что его устанавливали во дворе дома.

В 1657 году флорентийские ученые усовершенствовали термоскоп Галилея, снабдив трубку шкалой из бусин. Оставалось только количественно оценить деления этой шкалы.

Фаренгейт и Реомюр

Современную форму термометру придал немецкий уче ный Габриель Фаренгейт в 1723 году. Он впервые ввел понятие «градус температуры» и предложил измерительную шкалу. Но для определения опорных точек нужна была жидкость. Самым холодным раствором в то время была смесь поваренной соли и льда. Ученый принял ее температуру за 0 градусов.

Отдавая дань врачам, установившим постоянство температуры человеческого тела, Фаренгейт придал ей значение 100 градусов. Но судьба сыграла с ним злую шутку. Чтобы нанести на шкалу эту метку, ученый в течение недели измерял температуру тела своей жены, не подозревая, что она уже давно больна лихорадкой. Впоследствии выяснилось, что температура здорового человеческого тела по шкале Фаренгейта равна 97,9 градуса.

В 1730 году французский физик Рене Реомюр предложил новую температурную шкалу, впоследствии названную его именем. Он считал, что шкала Фаренгейта несовершенна, так как реперные точки, выбранные для нее, не отличаются высокой стабильностью. Наиболее постоянным значением ученый считал температуру таяния льда, поэтому и принял ее за 0 градусов. Заполнив трубку термометра спиртом, конечное значение своей шкалы, то есть точку кипения этой жидкости, он принял за 100 градусов.

Французские ремесленники тут же приступили к массовому изготовлению нового изобретения Реомюра. Спирт был заменен на ртуть, размеры термометра уменьшены, а на шкале появились цифры, соответствующие температуре выше 100 градусов.

Профессора из Уппсалы

В 1742 году шведский профессор математики и астрономии Андерс Цельсий (Уппсальский университет) опубликовал работу с описанием стоградусной шкалы термометра, в которой температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении была принята за 0 градусов, а температура таяния льда - за 100.

Существует несколько версий, объясняющих такое построение шкалы, введенной Цельсием. По одной из них, при нагревании вода постепенно испаряется, а после кипения переходит в пар, то есть совсем исчезает, поэтому и ее температура становится отрицательной.

После смерти ученого его коллега, профессор Карл Линней, в 1745 году перевернул шкалу, и в XVIII веке «шведский термометр» нашел широкое распространение. С тех пор стоградусная шкала стала носить имя Андерса Цельсия, а в середине XX века Международным комитетом мер и весов она была принята в качестве основной для всех стран.

Любопытно сложилась судьба термометров с разной градуировкой. Наименьший успех, как это ни странно, они имеют там, где были изобретены. Так, термометр Фаренгейта (изобретен в Германии) широко используется в англоязычных странах, термометр Реомюра (изобретен во Франции) - в странах, где говорят на немецком языке. Шкала Цельсия не прижилась в Швеции, но зато ею пользуются почти на всем земном шаре.

Такие разные термометры

Ассортимент приборов для измерения температуры сегодня необычайно широк. Ртутные медицинские термометры повсеместно уступают свое место миниатюрным электронным приборам с цифровыми показаниями  устройствах автоматики для контроля температуры применяются биметаллические пластины, меняющие форму при нагревании. Они установлены в электрических предохранителях и бытовых чайниках.

С XX века самые точные измерения выполняются термометрами из тонкой платиновой проволоки, имеющей известную температурную зависимость электрического сопротивления. В области сверхнизких температур сегодня наиболее точны гелиевые термометры, в которых изменяется давление газа при охлаждении, а в области высоких - оптические, регистрирующие яркость свечения раскаленного тела.

Но основным значением температуры, по которой градуируются все точные и бытовые термометры, является тройная точка воды - равновесное состояние льда, воды и пара (0,01 °С). Температура, постоянство которой было известно более двух тысяч лет назад. И если на термометре, сегодня 0 градусов - это самое точное его показание.

Вера Чистякова, Александр Плошинский

Обсудить
Добавить комментарий
Комментарии (0)
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Никак не могу придумать, что сюда засунуть...Есть предложения?
Войти через: