
使用稱為溫度的數字比例測量熱和冷。溫度尺度是我們如何溝通天氣,衡量安全性和舒適性並解釋物理世界的方式。使用科學家選擇的基線來創建相對測量,溫度尺度測量熱強度或材料或物質中包含的熱能量(例如空氣,一鍋水或太陽表面)。有三個常用的測量系統:華氏,攝氏和開爾文。
什麼是溫度?
溫度是用一種稱為溫度計的工具測量的,該工具來自希臘語“ Thermos”(熱)和“ Metron”(測量)(測量)。在線詞源詞典。溫度的另一個定義是它是平均水平的量度動能- 根據物質分子的運動質量的能量佐治亞州立大學
古希臘醫師希波克拉底據稱,據據稱,人類的手可早在公元前400年就可以用來判斷一個人的發燒。自然公共衛生緊急收集。但是,要測量的精確儀器人體直到16世紀和17世紀才開發溫度。
華氏:第一個精確溫度計
1714年,波蘭出生的荷蘭物理學家,發明家和科學儀器製造商Daniel Gabriel Wahrenheit推出了基於汞的溫度計。汞當華氏度將汞放在標有編號尺度的封閉管中時,液態金屬會根據周圍溫度擴展並根據周圍溫度膨脹,當汞暴露於不同溫度時,他看到汞的上升和下降。根據皇家學會在英國,這是世界上第一個已知的實用,準確的溫度計。
華氏節的發明是基於丹麥科學家Ole Roemer基於酒精的溫度計。羅默(Roemer)在溫度下以零(鹽水)凍結的溫度標記為零標記,將水煮沸為60。,,,,在1986年的會議上推介會。冰以7.5度融化,在Roemer量表上,人體註冊為22.5。
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不過,華氏溫度計更加準確。他使用了與Roemer的量表相同的冰點和沸騰的參考點 - 在他的著作中稱為“ extream cold”和“ extream hott” - 但大約將量表大約乘以四個,以將每個標記在刻度上分配為更細的增量。 Grigull寫道,在華氏尺度上,四個參考點為:0(在鹽水的凍結溫度下),30個(常規水的冰點),90(體溫)和240(水的沸點)。
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華氏片發表了一篇論文,描述了他的規模哲學交易1724年。同年,華氏度入選了英國國家科學學院皇家學會。格里格爾(Grigull)寫道:“他的皇家學會獎學金導致了他的溫度計,因此他的規模受到了英格蘭的特殊接受,因此在北美和大英帝國也得到了特殊的接受。”華氏的測量系統有時被稱為帝國體系的一部分,它帶著大英帝國環遊世界。
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但是,今天只有少數幾個國家仍使用華氏度來測量溫度。根據在線地理位置資源,儘管世界其他地區移至塞爾斯斯,但美國及其領土以及巴哈馬,帕勞,伯利茲,開曼群島,密克羅尼西亞聯邦州和馬歇爾群島都堅持了溫度規模。世界地圖集。
華氏1736年去世後,對華氏度量表進行了重新校準,以使其更加準確。鹽的精確凍結和沸點分別標記為32和212華氏度。正常的人體溫度標記為98.6。
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華氏溫度的溫度通常被表示為一個數字,其次是℉或簡單的f。
攝氏:更科學的量表
“安德斯·塞爾西烏斯(Anders Celsius)應被認為是第一個執行和發布針對科學理由定義的旨在定義國際溫度量表的仔細實驗的人。”奧洛夫·貝克曼(Olof Beckman),瑞典烏普薩拉大學的固態物理學家。塞爾西烏斯(Celsius)是瑞典天文學家,並認為發現Aurora Borealis,也稱為北極光,地球的磁場以及確定的方法星星的亮度,根據美國國家高磁場實驗室。
在提議塞爾斯(Celsius)在1742年的皇家瑞典科學院(Royal Swedish Science),提出了一個基於兩個固定點的量表:0(水的沸點)和100(水的冰點)。塞爾修斯(Celsius)於1744年去世後,著名的瑞典分類學家卡爾·林納(Carl Linnaeus)提議切換固定點,其中0表示水的冰點和100的沸點。安德斯·塞爾西烏斯的遺產在日報中,數字圖書館。該量表也已擴展到包括負數。
Celsius最初稱他的量表從拉丁語中“攝影”為100(“ Centi”)學位(“等級”),因為水冷凍和沸騰之間有100點。根據1948年,為了紀念安德斯·塞爾斯(Anders Celsius),舉行了一次有關權重和措施的國際會議(會議將軍,措施)將其更名為“塞爾斯”。美國國家標準技術研究所(NIST)。
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攝氏量表是度量系統的一部分,也稱為國際單位系統(SI)。攝氏的溫度可以表示為多個程度,然後是符號℃或簡單的C。
攝氏量表在沸騰和冷凍之間具有100度,而華氏度的含量為180度。這意味著單度攝氏度等於1.8華氏度。在-40°時,兩個尺度都具有相同的值:-40 c = -40 f。
開爾文:科學家的絕對規模
1848年,英國數學家和科學家威廉·湯姆森(William Thomson)(也稱為凱爾文勳爵)提出了一個絕對的溫度量表,它獨立於冰或人體等物質的特性。他建議,宇宙中可能的溫度範圍遠遠超過了攝氏和華氏度的提議。絕對最低溫度的概念並不新鮮。nist,但是開爾文給它提出了一個確切的數字:0開爾文等於-273.15 C.
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美國國家科學技術研究所的真空和壓力計量學專家朱莉婭·施施里格特(Julia Scherschligt)告訴《現場科學》,“熱力學溫度”與基於凍結和熔點的溫度不同。
她說:“熱力學溫度是絕對的,不是相對於固定點。它描述了構成物質斑點的顆粒所包含的動能量,在亞顯微鏡水平下搖擺和搖晃。” “隨著溫度的下降,顆粒放慢直到某個時候,所有運動都停止。這是絕對零,這是開爾文尺度的基準。”
絕對零發生在-273.15 c或-459.67 F.直到最近,科學家認為人類無法重新創建該溫度(因為要變冷,必須將能量添加到系統中才能冷卻,這意味著系統將比絕對零更暖)。但是在2013年,德國物理學家設法將顆粒推向了矛盾的溫度低於絕對零。
在開爾文的腦海中,絕對零是溫度量表應該開始的地方,但是為了方便起見,他使用了廣為人知的攝氏量表的標記和間隔作為自己的基礎。因此,在開爾文量表中,水在273.15 k(0 c)處冷凍,在373.15 K或100 C下沸騰。
單個開爾文被稱為一個單位,而不是一個程度,等於攝氏量表上的單個程度。開爾文量表主要由科學家使用。
根據《期刊》中的一篇論文,2018年的開爾文被重新定義以使其更準確計量學,現在的定義已束縛在Boltzmann常數。這種常數將溫度與物質內部的動能聯繫起來。
新定義,根據體重和措施大會,IS:“開爾文,符號k是熱力學溫度的SI單位;它的大小是通過固定玻爾茲曼常數的數值來設置的,以等於1.380649×10-23 ... j k-1 ...
哪個規模最好?
測量溫度的最佳量表可能會根據情況而異,即與您共享信息的社區。從歷史上看,美國人在日常生活中使用華氏度量表,包括天氣和烹飪,因此最好在美國使用華氏度測量值。但是大多數國家都使用攝氏,因此最好在全球其他地區以及在國際上進行溝通。最終,最佳臨時使用量表取決於慣例以及周圍的人正在使用什麼。
但是哪個規模最精確?
Scherschligt說:“精確性並不是規模的特徵。”相反,測量的精度取決於所使用的溫度計給出的增量以及使用它的人的技術。 “一個數字可以在任何規模上以任意精度來衡量。但是,只有開爾文是基於物理學的,這意味著它是最準確的規模。”
基於任何氣體的物理特性的開爾文量表可以通過適當的設備和通用常數精確地校準宇宙中的任何地方。這就是為什麼科學家通常更喜歡在實驗中使用開爾文量表的原因。
轉換公式
攝氏至華氏:乘以9,除以5,然後加32
華氏至塞爾西烏斯:減去32,然後乘以5,然後除以9
攝氏到開爾文:添加273
開爾文到塞爾斯:減去273
華氏對開爾文:減去32,乘以5,除以9,然後添加273.15
開爾文至華氏:減去273.15,乘以1.8,然後添加32