Шкала Ньютона - Newton scale

Не путать с Ньютон (единица), единица силы СИ.

В Шкала Ньютона это шкала температур разработан Исаак Ньютон в 1701 г.[1]Он назвал свое устройство "термометр », но он не использовал термин« температура », говоря о« градусах тепла »(градус калорийПубликация Ньютона представляет собой первую попытку ввести объективный способ измерения (так называемого) температуры (наряду с Шкала Рёмера опубликовано почти в то же время). Ньютон, вероятно, разработал свою шкалу для практического использования, а не для теоретического интереса к термодинамике; он был назначен Хранитель монетного двора в 1695 г. и Мастер монетного двора в 1699 году, и его интерес к температурам плавления металлов, вероятно, вызван его обязанностями в связи с Королевский монетный двор.

Ньютон использовал льняное масло как термометрический материал и измерил его изменение громкости против его ориентиров. Он установил 0 на своей шкале «тепло воздуха зимой, при котором вода начинает замерзать» (Calor aeris hyberni ubi aqua incipit gelu rigescere), напоминающий эталон современного Шкала 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 и затем выставляли на ветер. На этот кусок железа помещали 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 своего закона конвективный теплообмен, также известный 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:

0тепло воздуха зимой, при котором вода начинает замерзать. Эту точку можно точно определить, вдавив термометр в тающий снег.
0,1,2жара воздуха зимой
2,3,4жара воздуха весной и осенью
4,5,6зной воздуха летом
6жара в полдень около июля
121максимальное количество тепла, которое улавливает термометр при контакте с телом человека
141¼самая высокая температура ванны, которую можно выдержать некоторое время, когда рука погружена в нее и находится в постоянном движении
171½сильнейший жар ванны, который можно выдержать некоторое время, когда рука погружена в нее и остается неподвижной
20тепло ванны, в которой жидкий воск медленно затвердевает и приобретает прозрачность
242тепло ванны, в которой твердый воск плавится и сохраняется в жидком состоянии без кипения
282¼промежуточная точка между точкой кипения воды и точкой плавления воска
34тепло, при котором вода сильно закипает (температура, при которой вода начинает кипеть, дается в описании как дополнительное значение, как 33)
40температура плавления сплава, состоящего из одной части свинца, четырех частей олова и пяти частей висмута.
483температура плавления сплава равных частей висмута и олова
573¼температура плавления сплава, состоящего из одной части висмута и двух частей олова
683½температура плавления сплава, состоящего из одной части висмута и восьми частей олова
81точка плавления висмута
964точка плавления свинца
1144¼тепло тел, которые едва можно увидеть светящиеся ночью
1364½тепло тел, светящихся в сумерках
161тепло тел, которые можно увидеть светящимися при дневном свете
1925тепло железа светится как можно ярче

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Опубликовано анонимно как «Scala Grauuum Caloris. Calorum Descriptiones & signa». в Философские труды, 1701, 824 –829; изд. Джоаннес Николс, Опера Исааки Ньютони quae exstant omnia, т. 4 (1782 г.), 403 –407.Марк П. Сильверман, Вселенная атомов, атом во Вселенной, Springer, 2002 г., п. 49.
  2. ^ Григул, У. (1984). «Температурная шкала Ньютона и закон охлаждения» (PDF). Тепломассообмен. 18 (4): 195–199. Bibcode:1984W&S .... 18..195G. Дои:10.1007 / BF01007129.

внешняя ссылка