Шкала Веджвуда - Wedgwood scale

Джозайя Веджвуд

В Шкала Веджвуда (° з.д.) является устаревшим шкала температур, который использовался для измерения температур выше точка кипения ртути 356 ° C (673 ° F). Шкала и соответствующая методика измерения были предложены английский гончар Джозайя Веджвуд в 18 веке. Измерение основывалось на сокращение глины при нагревании выше Красная жара, а усадку оценивали 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

Температура кипения ртути ограничивает стеклянный ртутный 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 предложил в 18 веке метод измерения температуры в его печи.[1] Его метод и температурная шкала получили широкое распространение в науке и технике. От них отказались после изобретения точных типов пирометр, например пирометр Джон Фредерик Дэниелл в 1830 г.[2]

Метод

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 закреплялись один над другим на металлической пластине и наклонялись 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]

Шкала

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 серебро как функция температуры. Он также определил температуры плавления трех металлов, а именно медь (27 ° з.д. или 4587 ° F (2531 ° C)), серебро (28 ° з.д. или 4,717 ° F (2603 ° C)) и золото (32 ° з. Д. Или 5237 ° F (2892 ° C)). Все эти значения как минимум на 2 500 ° F (1370 ° C) слишком высоки.[7]

Исправления

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 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

  1. ^ Чалдекотт, Дж. А. (1975). «Послание президента: Джозайя Веджвуд (1730–1795): ученый». Британский журнал истории науки. 8 (1): 1–16. Дои:10,1017 / с0007087400013674. JSTOR  4025813.
  2. ^ Грей, Алонзо (1840). Элементы химии: содержащие принципы науки, как экспериментальной, так и теоретической ... п. 39.
  3. ^ а б Словарь (1867 г.). Словарь науки, литературы и искусства, изд. Автор W.T. Бранде при поддержке Дж. Ковена. Эд. Авторы W.T. Brande и G.W. Cox, 3 тт.. С. 149–150.
  4. ^ Юстус Либих (Freiherr) (1854 г.). Handwörterbuch der Reinen und Angewandten Chemie ... (на немецком). С. 713–714.
  5. ^ а б 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. Э. Б. Шуркерт. п.986.
  7. ^ Ньюкомб, Салли (15 февраля 2009 г.). Мир в тигле: лабораторная практика и геологическая теория в начале геологии. ISBN  978-0-8137-2449-2.