Članak o pretvorbi temperaturnih skala
Celzijusova i Fahrenheitova ljestvica su različite temperaturne ljestvice. Ako se temperatura objekta mjeri i izražava na Celzijusovoj ljestvici, tada želimo izraziti temperaturu objekta na Fahrenheitovoj ljestvici, a zatim je mijenjamo s Celzijusove ljestvice na Fahrenheitovu ljestvicu. U ovom odjeljku učimo kako promijeniti ili pretvoriti temperaturnu ljestvicu.
Pri tlaku od 1 atm, temperatura ledišta za Celsiusov termometar = 0 oC, dok je Fahrenheitov termometar = 32 oF. obrnuto, pri tlaku od 1 atm, temperatura tačka ključanja za termometar Celzijusove skale = 100 oC, dok je termometar s Fahrenheitovom skalom = 212 oF.
Kako biste lakše promijenili Celzijusovu ljestvicu u Fahrenheitovu ljestvicu ili Fahrenheitovu ljestvicu u Celzijusovu ljestvicu, zapamtite 0 oC = 32 oF i 100 oC = 212 oF. Na Celzijusovoj ljestvici, između 0 oC i 100 oC je 100oDok je na Fahrenheitovoj ljestvici, između 32 oF za 212 oF ih ima 180o.
3.1 Pretvorite Celzijusovu ljestvicu u Fahrenheitovu ljestvicu
Da biste dobili temperaturu na Fahrenheitovoj (T) ljestvici, prvo pomnožite temperaturu na Celzijusovoj (T° C ) ljestvici s 9/5, a zatim dodajte 32 °.
3.2 Pretvorite Fahrenheitovu ljestvicu u Celzijusovu ljestvicu
Da biste dobili temperaturu na Celzijusovoj ljestvici (T° C ), smanjite temperaturu na Fahrenheitovoj ljestvici (T° F ) za 32 ° , a zatim pomnožite s 5/9.
4. Termometar za plin s konstantnim volumenom
Prethodno smo naučili kako kalibrirati termometar. Termometar koji koristimo je živin termometar koji nema skalu. Ako kalibriramo dva termometra različitih vrsta, kao što su živin termometar i alkoholni termometar, skale dvaju termometara su iste samo na 0 ° C (ili 32 ° F) i 100 ° C (ili 212 ° F). Ako koristimo dva termometra za mjerenje temperature zraka, brojke koje pokazuje svaki termometar nisu nužno iste. Živini termometri mogu pokazati 48 ° C, dok alkoholni termometri pokazuju 46 ° C. To je zato što je brzina širenja žive i alkohola različita. Slično je i s drugim vrstama termometara, kao što su bimetalni termometri itd. Temperaturna skala određena na ovaj način uvelike ovisi o prirodi korištenog materijala.
Budući da temperaturna skala određena termometrom obično ima nedostatak, potreban nam je standardni termometar. Postojanje standardnog termometra pomaže nam da preciznije postavimo temperaturnu skalu, bez oslanjanja na prirodu materijala.
Gotovo savršen termometar je plinski termometar s konstantnim volumenom. Princip rada plinskog termometra s konstantnim volumenom je da se volumen plina održava tako da je uvijek fiksan ili nepromijenjen. Sada, kada se temperatura poveća, tlak plina također se povećava. U cijevi 1 i cijevi 2 nalazi se živa. Volumen plina održava se tako da je uvijek fiksan podizanjem ili spuštanjem cijevi 2 tako da površina žive u cijevi 1 i dalje bude na referentnom znaku. Ako se temperatura poveća, tlak plina u cijevi također se povećava. Stoga se cijev 2 mora podići više kako bi volumen plina uvijek bio konstantan. Tlak plina može se znati očitavanjem visine stupca žive (h) u cijevi 2. Ako koristite ručnu metodu, samo zapamtite da je stupac žive 760 mm = 1 atm (1 atmosfera). U sofisticiranom plinskom termometru s konstantnim volumenom postoji brojač tlaka. Spremnici napunjeni plinom također su dizajnirani tako da je plin uvijek u fiksnom volumenu. Dakle, mjerene su samo promjene tlaka.
5. Kelvinova ljestvica
Ako se kosa crta na gornjem grafikonu povuče tako da presiječe os T o C, tada kada je tlak plina 0, temperatura plina = -273.15 ° C. Možda mislimo da temperatura plina pri tlaku 0 varira ovisno o vrsti plina u cijevi termometra za plin konstantnog volumena. Na temelju eksperimenta, iako je vrsta plina drugačija kada tlak plina postane nula, temperatura se uvijek procjenjuje na -273.15 ° C. Stoga ovu temperaturu možemo koristiti kao standardnu temperaturnu ljestvicu (također poznatu kao temperatura apsolutne nule). Ova temperatura apsolutne nule poznata je kao apsolutna ljestvica ili Kelvinova ljestvica. Kelvin je ime Lorda Kelvina (1824.-1907.), bivšeg britanskog fizičara.
Na ovoj ljestvici temperatura se izražava u Kelvinima (K), a ne u stupnjevima Kelvina ( ° K). Interval između stupnjeva isti je kao na Celzijusovoj ljestvici, ali je nula pomaknuta na 0 K. Dakle, 0 K = -273.15 ° C i 273.15 K = 0 ° C. Temperatura na Celzijusovoj ljestvici može se promijeniti u Kelvinovu ljestvicu dodavanjem 273.15. Slično tome, temperatura Kelvinove ljestvice može se promijeniti u Celzijusovu ljestvicu smanjenjem 273.15.
T(K) = T( ° C) + 273.15
T ( ° C) = T(K) – 273.15
