Articol despre conversia scalelor de temperatură
Scara Celsius și scara Fahrenheit sunt scale de temperatură diferite. Dacă temperatura unui obiect este măsurată și exprimată pe o scară Celsius, atunci dorim să exprimăm temperatura obiectului pe scara Fahrenheit, apoi o schimbăm de la scara Celsius la scara Fahrenheit. În această secțiune, vom învăța cum să schimbăm sau să convertim o scară de temperatură.
La o presiune de 1 atm, temperatura punctului de îngheț pentru termometrul Celsius = 0 oC, în timp ce termometrul Fahrenheit = 32 oF. invers, la o presiune de 1 atm, temperatura punctul de fierbere pentru un termometru pe scara Celsius = 100 oC, în timp ce un termometru cu o scală Fahrenheit = 212 oF.
Pentru a vă fi mai ușor să schimbați scara Celsius în scara Fahrenheit sau să schimbați scara Fahrenheit în scara Celsius, rețineți 0 oC = 32 oF și 100 oC = 212 oF. Pe scara Celsius, între 0 oC și 100 oC este 100oÎn timp ce se află pe scara Fahrenheit, între 32 oF la 212 oDacă sunt 180o.
3.1 Conversia scalei Celsius în scală Fahrenheit
Pentru a obține temperatura pe scara Fahrenheit (T), înmulțiți mai întâi temperatura pe scara Celsius (T° C ) cu 9/5, apoi adăugați 32 °.
3.2 Conversia scalei Fahrenheit în scală Celsius
Pentru a obține temperatura pe scara Celsius (T °C ), reduceți temperatura pe scara Fahrenheit (T° F ) cu 32 °C , apoi înmulțiți cu 5/9.
4. Termometru de gaz cu volum constant
Anterior, am învățat cum să calibrăm un termometru. Termometrul pe care îl folosim este un termometru cu mercur, fără scală. Dacă calibrăm două termometre de tipuri diferite, cum ar fi un termometru cu mercur și un termometru cu alcool, scalele celor două termometre sunt aceleași doar la 0 ° C (sau 32 ° F) și 100 ° C (sau 212 ° F). Dacă folosim cele două termometre pentru a măsura temperatura aerului, numerele afișate de fiecare termometru nu sunt neapărat aceleași. Termometrele cu mercur pot indica 48 ° C, în timp ce termometrele cu alcool indică 46 ° C. Acest lucru se datorează faptului că viteza de expansiune a mercurului și a alcoolului este diferită. La fel și în cazul altor tipuri de termometre, cum ar fi termometrele bimetalice etc. Scara de temperatură determinată în acest mod depinde foarte mult de natura materialului utilizat.
Deoarece scara de temperatură specificată folosind un termometru are de obicei o deficiență, avem nevoie de un termometru standard. Existența unui termometru standard ne ajută să stabilim scala de temperatură mai precis, fără a fi nevoie să depindem de natura unui material.
Un termometru aproape perfect este un termometru de gaz cu volum constant. Principiul de funcționare al unui termometru de gaz cu volum constant este că volumul de gaz este menținut astfel încât să fie întotdeauna fix sau neschimbat. Acum, când temperatura crește, presiunea gazului crește și ea. În conducta 1 și conducta a doua există mercur. Volumul de gaz este menținut astfel încât să fie întotdeauna fix, prin ridicarea sau coborârea conductei a doua, astfel încât suprafața de mercur din conducta 1 să fie încă la semnul de referință. Dacă temperatura crește, presiunea gazului din tub crește și ea. Prin urmare, conducta a doua trebuie ridicată mai sus, astfel încât volumul de gaz să fie întotdeauna constant. Presiunea gazului poate fi cunoscută citind înălțimea coloanei de mercur (h) în conducta 2. Dacă utilizați o metodă manuală, rețineți că coloana de mercur este de 760 mm = 1 atm (1 atmosferă). Într-un termometru de gaz cu volum constant sofisticat, există un contor de presiune. Recipientele umplute cu gaz au fost, de asemenea, proiectate astfel încât gazul să fie întotdeauna într-un volum fix. Deci, valoarea măsurată se modifică doar în presiune.
5. Scara Kelvin
Dacă bara oblică din graficul de mai sus este trasată pentru a tăia axa T o C, atunci când presiunea gazului este 0, temperatura gazului = -273.15 o C. Poate că ne gândim că temperatura unui gaz la o presiune de 0 variază în funcție de tipul de gaz din tubul termometrului cu gaz cu volum constant. Pe baza experimentului, deși tipul de gaz este diferit atunci când presiunea gazului devine zero, temperatura este întotdeauna evaluată la -273.15 o C. Astfel, putem folosi această temperatură ca o scală standard de temperatură (cunoscută și sub numele de temperatură zero absolut). Această temperatură zero absolut este cunoscută sub numele de scară absolută sau scară Kelvin. Kelvin este numele Lordului Kelvin (1824-1907), un fost fizician britanic.
Pe această scară, temperatura este exprimată în Kelvin (K), nu în grad Kelvin ( ° K). Intervalul dintre grade este același ca pe scara Celsius, dar zero este mutat la 0 K. Deci 0 K = -273.15 ° C și 273.15 K = 0 ° C. Temperatura de pe scara Celsius poate fi schimbată la o scară Kelvin prin adăugarea a 273.15. În mod similar, temperatura de pe scara Kelvin poate fi schimbată la scara Celsius prin reducerea a 273.15.
T(K) = T( ° C) + 273.15
T( ° C) = T(K) – 273.15
