ყველამ იცის, რომ ტემპერატურა იზომება ცელსიუს გრადუსებში. ფიზიკის მცოდნე ადამიანებმა იციან, რომ ამ რაოდენობის საერთაშორისო ერთეული არის კელვინი. ტემპერატურის კონცეფციისა და მისი განსაზღვრის შესაბამისი ინსტრუმენტების ისტორიულმა განვითარებამ განაპირობა ის, რომ ამჟამად ჩვენ ვიყენებთ სხვა მეტრულ სისტემებს, ვიდრე ჩვენი წინაპრები. სტატიაში განხილულია კითხვები: რა არის Réaumur-ის ხარისხი, როდის გამოიყენებოდა იგი და როგორ არის დაკავშირებული ტემპერატურის საზომი საყოველთაოდ მიღებულ სასწორებთან.
რენე ანტუან რეომური
მიმდებარე სხეულების ტემპერატურის დასადგენად Réaumur-ის მასშტაბის განხილვამდე, გაითვალისწინეთ მისი შემქმნელის პიროვნება.
რენე რეომური დაიბადა 1683 წლის 28 თებერვალს საფრანგეთის ქალაქ ლა როშელში. მან ადრეული ბავშვობიდან დაიწყო სიყვარულის გამოვლენა გარემომცველი სამყაროს სამეცნიერო კვლევის მიმართ. რენე დაინტერესებული იყო ფიზიკით, მათემატიკით,ასტრონომია, სამართალი, ფილოსოფია, ბიოლოგია, მეტალურგია, ენები და მრავალი სხვა დისციპლინა.
25 წლის ასაკში ხდება საფრანგეთის მეცნიერებათა აკადემიის წევრი და მაშინვე იწყებს ეროვნული მასშტაბის სერიოზული სამეცნიერო პროექტების განხორციელების მინდობას. როგორც მეცნიერებათა აკადემიის წევრი, Réaumur 50 წლის განმავლობაში ყოველწლიურად აქვეყნებდა სამეცნიერო ნაშრომს. მისი მრავალი ნაშრომი მწერების შესწავლის, ასევე ლითონების თვისებების შესწავლის შესახებ ითარგმნა ინგლისურ და გერმანულ ენებზე. მისმა თანამედროვეებმა მას მე-18 საუკუნის პლინიუსი უწოდეს.
მეცნიერი გარდაიცვალა 74 წლის ასაკში, ერთ-ერთი ცხენით გასეირნებისას ცხენიდან გადმოვარდნის შედეგად. თავის შემდეგ, როომურმა დატოვა სამეცნიერო ხელნაწერები, რომლებიც 138 საქაღალდეს იკავებდა.
ახალი ტემპერატურის სკალის გახსნა
მე-18 საუკუნის დასაწყისში მსოფლიოში არ არსებობდა ზოგადად მიღებული სკალა სხეულების ტემპერატურის გასაზომად. 1731 წელს, თერმოდინამიკური ექსპერიმენტების შედეგად, რენე როიმურმა შესთავაზა ტემპერატურის სკალის გამოყენება, რომელმაც დაიწყო მისი გვარის ტარება. ეს მასშტაბი 100 წელზე მეტია გამოიყენება ევროპის წამყვან ქვეყნებში, კერძოდ, საფრანგეთში, გერმანიასა და რუსეთში. მას საბოლოოდ ჩაენაცვლა ცელსიუსის მასშტაბი, რომელიც დღესაც ფართოდ გამოიყენება.
საინტერესოა აღინიშნოს, რომ Réaumur-მა შესთავაზა მისი მასშტაბის გამოყენება ცელსიუსამდე 11 წლით ადრე.
ექსპერიმენტები, რამაც გამოიწვია Réaumur-ის სკალის გამოგონება
ექსპერიმენტები, რომლებმაც შთააგონეს მეცნიერი ახალი მასშტაბის გამოგონებაზე, ძალიან მარტივია.ისინი შემდეგია: როუმურმა დაისახა მიზნად გაზომოს გარდამავალი ტემპერატურა ადამიანისთვის სასიცოცხლო სითხის - წყლის აგრეგაციის მდგომარეობებს შორის, ანუ იმის დადგენა, როდის იწყებს ის კრისტალიზაციას ყინულის წარმოქმნით და როდის იწყებს კრისტალიზაციას. ადუღდება და ორთქლად იქცევა. ამ მიზნით მეცნიერმა გადაწყვიტა გამოეყენებინა ალკოჰოლური თერმომეტრი, რომელიც მან თავად შექმნა.
რეუმურის თერმომეტრი იყო მინის მილი, დაახლოებით 1,5 მეტრის სიმაღლეზე, რომელიც ძირში გაფართოვდა ჭურჭელში, რომლის დიამეტრი დაახლოებით 10 სმ. მილი ივსებოდა ეთილის სპირტისა და წყლის ნარევით და დალუქული იყო ორივე ბოლოდან.. სამუშაო სითხედ სწორედ ალკოჰოლური ნარევი შეირჩა, რადგან ამ ალკოჰოლურ ნივთიერებას აქვს თერმული გაფართოების 4-ჯერ მეტი კოეფიციენტი, ვიდრე წყალი. ეს უკანასკნელი ფაქტი ნიშნავს, რომ ალკოჰოლის სვეტის დონე ძალიან მგრძნობიარეა ტემპერატურის ცვლილებების მიმართ, ამიტომ მისი გამოყენება შესაძლებელია მოცემული რაოდენობის ზუსტად გასაზომად.
თერმომეტრში ალკოჰოლის სვეტის დონის დაყენება 0 გრადუსზე, როდესაც მისი ფუძე დნება ყინულში, Réaumur-მა გაზომა ეს მნიშვნელობა მოწყობილობის მდუღარე წყალში მოთავსებით. მეცნიერმა შენიშნა, რომ თუ ალკოჰოლის სვეტის საწყისი სიმაღლე 1000 ერთეულია, მაშინ მისი საბოლოო ღირებულება 1080 ერთეულია. რიცხვი 80, როგორც განსხვავება თერმომეტრში სვეტის ცხელ და ცივ დონეებს შორის, რეომურმა დააყენა მისი ტემპერატურის სკალის საფუძველში.
ოქტალური მასშტაბი
როგორც ითქვა, 0 გრადუსი Réaumur-ის შკალაზე (°R) შეესაბამება ყინულის დნობის (დნობის) ტემპერატურას, ხოლო 80 °R წყლის დუღილის ტემპერატურას. Ეს ნიშნავს,რომ ფრანგი მეცნიერის მიერ შემოთავაზებული სკალა არის ოთხმოცდაათიანი, რაც განასხვავებს მას ცელსიუსის ან კელვინის სკალებისგან, რომლებიც ეფუძნება რიცხვს 100. ამ უკანასკნელმა ფაქტმა, ცხადია, განაპირობა მისი თანდათანობითი გადაადგილება ამ სასწორებით. ჩვენი რიცხვების სისტემა არის ათობითი, ამიტომ ისეთი რიცხვების გამოყენება, როგორიცაა 10, 100 და ასე შემდეგ, ბევრად უფრო მოსახერხებელია, ვიდრე შუალედური მნიშვნელობები.
ურთიერთობა ცელსიუსის და კელვინის მასშტაბებთან
როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, Réaumur ტემპერატურა ახლა თითქმის არსად გამოიყენება, თუმცა, ზოგჯერ გამოიყენება შაქრის სიროფის მომზადებისა და კარამელის წარმოებისას. მაშასადამე, მოცემული უნდა იყოს რეუმურის გრადუსების ცელსიუსზე და კელვინზე გადაყვანის ფორმულები. ეს ფორმულები შემდეგია:
- C=1, 25R;
- K=1, 25R + 273, 15.
წარმოდგენილ გამონათქვამებში R, C, K - გრადუსები Réaumur, ცელსიუსი და კელვინი, შესაბამისად. პირველი ფორმულის სისწორის შემოწმება საკმაოდ მარტივია: ჩვენ მასში ვცვლით მნიშვნელობას 80 ° R, რომლის დროსაც წყალი დუღს. შემდეგ ვიღებთ: C \u003d 1, 2580 \u003d 100 ° C, რაც ზუსტად შეესაბამება ამ სითხის დუღილის ტემპერატურას ნორმალურ პირობებში ჩვენთვის ნაცნობი მასშტაბით.
ასევე, აქ არის შებრუნებული ფორმულები ცელსიუსის და კელვინის გრადუსების რეუმურში გადაქცევისთვის:
- R=0.8C;
- R=0.8K - 218.52.
გაითვალისწინეთ, რომ ნული გრადუსი Réaumur ემთხვევა ამ ცელსიუს ტემპერატურას.
პრობლემის გადაჭრის მაგალითი
როგორც წინა აბზაცის ფორმულებიდან ჩანს, კონვერტაცია სხვადასხვა გაზომვის მასშტაბებს შორისტემპერატურა საკმაოდ მარტივია. მოდით გადავჭრათ მარტივი პრობლემა: „კარამელის წარმოებისას გამოიყენებოდა Réaumur-ის გრადუსზე დაკალიბრებული თერმომეტრი, რომელიც ტკბილეულის მომზადებისას აჩვენებდა 123 ° R მნიშვნელობას. რამდენ გრადუსს აჩვენებს თერმომეტრი თუ დაკალიბრებული იქნებოდა ცელსიუსის მასშტაბი?"
Réaumur გრადუსის ცელსიუსზე გადაყვანის ფორმულის გამოყენებით მივიღებთ: C=1,25123=153,75 °C. ამოხსნის სისრულისთვის, ჩვენ ასევე ვთარგმნით ამ ხარისხებს კელვინის მნიშვნელობად, ვიღებთ: K \u003d 1.25123 + 273, 15 \u003d 426.9 °K.
