Mọi người đều biết rằng nhiệt độ được đo bằng độ C. Những người am hiểu về vật lý biết rằng đơn vị quốc tế của đại lượng này là kelvin. Sự phát triển lịch sử của khái niệm nhiệt độ và các công cụ tương ứng để xác định nhiệt độ đã dẫn đến thực tế là hiện nay chúng ta sử dụng các hệ thống đo lường khác với tổ tiên của chúng ta. Bài viết thảo luận về các câu hỏi: độ Réaumur là gì, nó được sử dụng khi nào và nó có liên quan như thế nào đến các thang đo được chấp nhận chung để đo nhiệt độ.
Rene Antoine Réaumur
Trước khi xem xét thang đo Réaumur để xác định nhiệt độ của các vật thể xung quanh, hãy xem xét tính cách của người tạo ra nó.
Rene Réaumur sinh ngày 28 tháng 2 năm 1683 tại thành phố La Rochelle của Pháp. Anh bắt đầu thể hiện tình yêu với nghiên cứu khoa học về thế giới xung quanh ngay từ khi còn nhỏ. Rene quan tâm đến vật lý, toán học,thiên văn học, luật, triết học, sinh học, luyện kim, ngôn ngữ và nhiều ngành khác.
Ở tuổi 25, anh trở thành thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Pháp, và anh bắt đầu ngay lập tức được giao thực hiện các dự án khoa học nghiêm túc trên quy mô quốc gia. Là thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học, Réaumur xuất bản một công trình khoa học hàng năm trong suốt 50 năm. Nhiều tác phẩm của ông về nghiên cứu côn trùng, cũng như nghiên cứu tính chất của kim loại, đã được dịch sang tiếng Anh và tiếng Đức. Những người cùng thời với ông gọi ông là Pliny của thế kỷ 18.
Nhà khoa học qua đời ở tuổi 74 do ngã ngựa trong một lần cưỡi ngựa. Sau chính mình, Réaumur để lại các bản thảo khoa học chiếm 138 thư mục.
Mở thang nhiệt độ mới
Vào đầu thế kỷ 18, không có thang đo nào được chấp nhận chung để đo nhiệt độ của các cơ thể trên thế giới. Năm 1731, kết quả của các thí nghiệm nhiệt động lực học, Rene Reaumur đề xuất việc sử dụng thang đo nhiệt độ, bắt đầu mang họ của ông. Thang đo này đã được sử dụng hơn 100 năm ở các nước hàng đầu của Châu Âu, đặc biệt là ở Pháp, Đức và Nga. Cuối cùng nó đã được thay thế bằng thang độ C, vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay.
Thật thú vị khi lưu ý rằng Réaumur đã đề xuất sử dụng thang đo của mình 11 năm trước khi độ C.
Thử nghiệm dẫn đến việc phát minh ra thang đo Réaumur
Những thí nghiệm truyền cảm hứng cho nhà khoa học phát minh ra một chiếc cân mới rất đơn giản. Chúng như sau: Réaumur đặt cho mình mục tiêu đo nhiệt độ chuyển tiếp giữa các trạng thái kết tụ của một chất lỏng quan trọng đối với con người - nước, nghĩa là, để xác định thời điểm nó bắt đầu kết tinh với sự hình thành băng và khi nào nó bắt đầu sôi và biến thành hơi nước. Vì mục đích này, nhà khoa học quyết định sử dụng nhiệt kế đo độ cồn do ông tự thiết kế.
Nhiệt kế của Reaumur là một ống thủy tinh, cao khoảng 1,5 mét, ở đáy nở ra thành một bình có đường kính khoảng 10 cm. Ống chứa đầy hỗn hợp rượu etylic và nước và được bịt kín ở hai đầu.. Người ta chọn hỗn hợp rượu làm dung dịch làm việc vì rượu này có hệ số nở vì nhiệt cao hơn nước 4 lần. Thực tế thứ hai có nghĩa là mức của cột rượu rất nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ, vì vậy nó có thể được sử dụng để đo chính xác số lượng được đề cập.
Đặt mức của cột cồn trong nhiệt kế ở 0 độ khi đế của nó bị hạ xuống thành băng tan, Réaumur đo giá trị này bằng cách đặt thiết bị vào nước sôi. Nhà khoa học nhận thấy rằng nếu chiều cao ban đầu của cột rượu là 1000 đơn vị, thì giá trị cuối cùng của nó là 1080 đơn vị. Con số 80, là hiệu số giữa mức độ nóng và lạnh của một cột trong nhiệt kế, Réaumur đặt ở gốc của thang nhiệt độ của mình.
âm giai bát phân
Như người ta đã nói, 0 độ trên thang Réaumur (° R) tương ứng với nhiệt độ nóng chảy (tan chảy) của nước đá, và 80 ° R cho nhiệt độ sôi của nước. Nó có nghĩa là,rằng thang đo do nhà khoa học người Pháp đề xuất là tám mươi thập phân, phân biệt nó với thang độ C hoặc Kelvin, dựa trên số 100. Rõ ràng, thực tế sau này đã dẫn đến sự dịch chuyển dần dần của nó theo các thang đo này. Hệ thống số của chúng tôi là hệ thập phân, vì vậy việc sử dụng các số như 10, 100, v.v. sẽ thuận tiện hơn nhiều so với các giá trị trung gian.
Mối quan hệ với thang độ C và Kelvin
Như đã đề cập ở trên, nhiệt độ Réaumur hầu như không được sử dụng ở bất cứ đâu hiện nay, tuy nhiên, nó đôi khi được sử dụng trong quá trình chuẩn bị xi-rô đường và trong sản xuất caramen. Do đó, các công thức để chuyển đổi độ Reaumur sang độ C và Kelvin nên được đưa ra. Các công thức này như sau:
- C=1, 25R;
- K=1, 25R + 273, 15.
Trong các biểu thức đã trình bày, R, C, K - độ Réaumur, Celsius và Kelvin, tương ứng. Kiểm tra tính đúng đắn của công thức đầu tiên là khá đơn giản: chúng tôi thay thế nó vào giá trị 80 ° R, tại đó nước sôi. Sau đó, chúng tôi nhận được: C \u003d 1, 2580 \u003d 100 ° C, tương ứng chính xác với điểm sôi của chất lỏng này ở điều kiện bình thường trong thang đo quen thuộc với chúng ta.
Ngoài ra, đây là công thức nghịch đảo để chuyển đổi độ C và Kelvin thành Réaumur:
- R=0.8C;
- R=0.8K - 218.52.
Lưu ý rằng không độ Réaumur trùng với nhiệt độ độ C.
Ví dụ về giải quyết vấn đề
Có thể thấy từ các công thức của đoạn trước, sự chuyển đổi giữa các thang đo lường khác nhaunhiệt độ đủ dễ dàng. Hãy giải quyết một vấn đề đơn giản: "Trong sản xuất caramel, một nhiệt kế được hiệu chuẩn theo độ Réaumur đã được sử dụng, nhiệt kế này, trong quá trình chuẩn bị đồ ngọt, cho thấy giá trị là 123 ° R. Nhiệt kế sẽ hiển thị bao nhiêu độ nếu nó được hiệu chuẩn thang độ C?"
Sử dụng công thức chuyển đổi độ Réaumur sang độ C, chúng ta nhận được: C=1,25123=153,75 ° C. Để hoàn thiện giải pháp, chúng tôi cũng dịch các độ này thành giá trị Kelvin, chúng tôi nhận được: K \u003d 1,25123 + 273, 15 \u003d 426,9 ° K.
