 | Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . ( Сентябрь 2015 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Шкала Ньютона - это шкала температур, разработанная Исааком Ньютоном в 1701 году. [1] Он назвал свое устройство « термометром », но не использовал термин «температура», говоря вместо этого о «градусах тепла» ( gradus caloris ). Публикация Ньютона представляет собой первую попытку ввести объективный способ измерения (так называемого) температуры (наряду со шкалой Рёмера, опубликованной почти в то же время). Вероятно, Ньютон разработал свою шкалу для практического использования, а не для теоретического интереса к термодинамике; он был назначен смотрителем монетного двора в 1695 году и магистром монетного двора.в 1699 году, и его интерес к температурам плавления металлов, вероятно, вызван его обязанностями, связанными с Королевским монетным двором .
Ньютон использовал льняное масло в качестве термометрического материала и измерял его изменение объема относительно своих ориентиров. Он установил на своей шкале 0 «тепло воздуха зимой, при котором вода начинает замерзать» ( Calor aeris hyberni ubi aqua incipit gelu rigescere ), что напоминает эталон современной шкалы Цельсия.(т.е. 0 ° N = 0 ° C), но у него нет единой второй контрольной точки; он дает «высокую температуру, при которой вода начинает кипеть» как 33, но это не определяющая ссылка; значения температуры тела, а также точки замерзания и кипения воды предполагают коэффициент преобразования между ньютоном и шкалой Цельсия от примерно 3,08 (12 ° N = 37 ° C) до 3,03 (33 ° N = 100 ° C), но поскольку приведенные объективно проверяемые контрольные точки приводят к несовместимым данным (особенно для высоких температур), однозначное «преобразование» между шкалами невозможно. [2]
Термометр из льняного семени можно использовать до температуры плавления олова. Для более высоких температур Ньютон использовал «достаточно толстый кусок железа», который нагревали до докрасна, а затем выставляли на ветер. На этот кусок железа помещались образцы металлов и сплавов, которые плавились, а затем снова затвердевали при охлаждении. Затем Ньютон определил «степени нагрева» этих образцов на основе времени затвердевания и привязал эту шкалу к шкале льняного семени, измерив температуру плавления олова в обеих системах. Эта вторая система измерения привела Ньютона к выводу закона конвективной теплопередачи , также известного как закон охлаждения Ньютона .
В своей публикации Ньютон приводит 18 контрольных точек (в дополнение к диапазону метеорологических температур воздуха), которые он обозначает двумя системами, одна в арифметической прогрессии, а другая в геометрической прогрессии, следующим образом:
| 0 | тепло воздуха зимой, при котором вода начинает замерзать. Эту точку можно точно определить, вдавив термометр в талый снег. | |
| 0,1,2 | жара воздуха зимой | |
| 2,3,4 | жара воздуха весной и осенью | |
| 4,5,6 | зной воздуха летом | |
| 6 | жара в полдень примерно в июле месяце | |
| 12 | 1 | максимальное количество тепла, которое улавливает термометр при контакте с телом человека |
| 14 | 1¼ | самая высокая температура ванны, которую можно выдержать некоторое время, когда рука погружена в нее и находится в постоянном движении |
| 17 | 1½ | самая высокая температура ванны, которую можно выдержать некоторое время, когда рука погружена в нее и остается неподвижной |
| 20 | тепло ванны, в которой жидкий воск медленно затвердевает и приобретает прозрачность | |
| 24 | 2 | тепло ванны, в которой твердый воск плавится и сохраняется в жидком состоянии без кипения |
| 28 год | 2¼ | промежуточная точка между температурой кипения воды и точкой плавления воска |
| 34 | высокая температура, при которой вода сильно закипает (температура, при которой вода начинает кипеть, дается в описании как дополнительное значение, как 33) | |
| 40 | температура плавления сплава, состоящего из одной части свинца, четырех частей олова и пяти частей висмута. | |
| 48 | 3 | температура плавления сплава равных частей висмута и олова |
| 57 | 3¼ | температура плавления сплава, состоящего из одной части висмута и двух частей олова |
| 68 | 3½ | температура плавления сплава, состоящего из одной части висмута и восьми частей олова |
| 81 год | точка плавления висмута | |
| 96 | 4 | точка плавления свинца |
| 114 | 4¼ | тепло тел, которые едва можно увидеть светящимися ночью |
| 136 | 4½ | тепло тел, которые можно увидеть светящимися в сумерках |
| 161 | тепло тел, которые можно увидеть светящимися при дневном свете | |
| 192 | 5 | тепло железа светится как можно ярче |
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Опубликовано анонимнокак "Скала graduum Жары. Calorum Descriptiones и Signa." в Philosophical Transactions , 1701, 824 -829; изд. Джоаннес Николс, Исааки Ньютони Opera quae exstant omnia , т. 4 (1782), 403 -407. Марк П. Сильверман, Вселенная атомов, атом во Вселенной , Springer, 2002, с. 49.
- ^ Grigull, У. (1984). «Температурная шкала Ньютона и закон охлаждения» (PDF) . Тепломассообмен . 18 (4): 195–199. Bibcode : 1984W&S .... 18..195G . DOI : 10.1007 / BF01007129 .
Внешние ссылки [ править ]
- Фотография антикварной подложки для термометра c. 1758 г. - маркируется в четырех шкалах; первый - Ньютон.
