Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Джозайя Веджвуд

Шкала Веджвуда ( ° W ) - устаревшая шкала температур , которая использовалась для измерения температур выше точки кипения ртути, равной 356 ° C (673 ° F). Шкала и соответствующая техника измерения были предложены английским гончаром Джозайей Веджвудом в 18 веке. Измерения основывались на усадке глины при нагревании выше красного тепла , и усадка оценивалась путем сравнения нагретых и ненагретых глиняных цилиндров. Шкала началась с 1077,5 ° F (580,8 ° C), равной 0 ° Веджвуда, и имела 240 шагов по 130 ° F (54 ° C). Как исходная точка, так и шаг были позже признаны неточными.

История [ править ]

Температура кипения ртути ограничивает ртутный стеклянный термометр до температур ниже 356 ° C, что слишком мало для многих промышленных применений, таких как гончарное дело, производство стекла и металлургия. Чтобы решить эту проблему, английский гончар Джозайя Веджвуд в 18 веке предложил метод измерения температуры в своих печах . [1] Его метод и температурная шкала получили широкое распространение в науке и технике. От них отказались после изобретения точных типов пирометров , таких как пирометр Джона Фредерика Даниэля в 1830 году [2].

Метод [ править ]

Устройство для преобразования диаметра цилиндра из отожженной глины в температуру Веджвуда.

Цилиндр диаметром 0,5 дюйма, сделанный из трубной глины, сушили при температуре кипящей воды. Это подготовит его к нагреванию в духовке, в которой будет измеряться температура. Во время отжига спекание (слияние) мелких частиц привело к усадке глины. После охлаждения температура оценивалась по разнице диаметров до и после нагрева, предполагая, что сжатие является линейным с температурой. [3]

Чтобы облегчить расчет температуры, Веджвуд построил устройство, которое непосредственно считывало температуру. Два металлических стержня с нанесенными на них шкалами были закреплены друг над другом на металлической пластине и наклонены под небольшим углом. Расстояние между стержнями составляло 0,5 дюйма на одном конце и 0,3 дюйма на нижнем конце. Шкала была разделена на 240 эквидистантных частей. Не нагретый кусок глины поместился бы в зазор 0,5 дюйма, дающий нулевое показание температуры. После отжига глиняный цилиндр сжимался и помещался где-то между левым и правым концом стержней, а температуру можно было определить по шкале на стержнях. [4] [5]

Масштаб [ править ]

Исходная точка (0 °) по шкале Веджвуда была установлена ​​при температуре начала красного каления, 1077,5 ° F (580,8 ° C). Шкала имела 240 шагов по 130 ° F (54 ° C) и расширена до 32 277 ° F (17 914 ° C). [3] [6] Веджвуд попытался сравнить свою шкалу с другими шкалами, измерив расширение серебра как функцию температуры. Он также определил температуры плавления трех металлов, а именно меди (27 ° з. Д. Или 4587 ° F (2531 ° C)), серебра (28 ° з. Д. Или 4717 ° F (2603 ° C)) и золота (32 ° з. Д. Или 5237 ° C). ° F (2892 ° C)). Все эти значения как минимум на 2 500 ° F (1370 ° C) слишком высоки. [7]

Исправления [ править ]

Луи-Бернар Гайтон де Морво использовал свой пирометр для оценки температурной шкалы Веджвуда и пришел к выводу, что начальная точка должна быть значительно ниже, на 517 ° F (269 ° C) вместо 1077,5 ° F (580,8 ° C), и что шаги должны быть уменьшены почти вдвое с 130 ° F (54 ° C) до не более 62,5 ° F (16,9 ° C). Однако даже после этого пересмотра измерения Веджвуда завышали температуры плавления элементов. [5]

Примечания и ссылки [ править ]

  1. ^ Chaldecott, JA (1975). «Обращение президента: Джозайя Веджвуд (1730–1795): ученый» . Британский журнал истории науки . 8 (1): 1–16. DOI : 10.1017 / s0007087400013674 . JSTOR  4025813 .
  2. ^ Грей, Алонсо (1840). Элементы химии: содержащие принципы науки, как экспериментальной, так и теоретической ... стр. 39.
  3. ^ a b Словарь (1867). Словарь науки, литературы и искусства, изд. Автор WT Brande при содействии Дж. Каувина. Эд. Авторы WT Brande и GW Cox, 3 тт . С. 149–150.
  4. ^ Юстус Либих (Freiherr) (1854). Handwörterbuch der Reinen und Angewandten Chemie ... (на немецком языке). С. 713–714.
  5. ^ a b Естественная философия. Том 2. Популярные введения в натурфилософию. Оптика Ньютона. Описание оптических инструментов. Термометр и пирометр. С объяснением научных терминов и указателем . 1832. С. 27–30. ISBN 978-0-543-88106-9.
  6. ^ Гелер, Иоганн Самуэль Трауготт; Литтроу, Карл Людвиг (1834). Physikalisches Wörterbuch Иоганна Самуэля Трауготта Гелера: Bd., 1. Abth. (1833) Н-Пн; 2. Abth. (1834) По-Р . EB Schurckert. п. 986 .
  7. ↑ Newcomb, Sally (15 февраля 2009 г.). Мир в тигле: лабораторная практика и геологическая теория в начале геологии . ISBN 978-0-8137-2449-2.