Температурна скала
пети клас * I част * 2 ядро  
Temperature scale [темпричъ скейл]
Temperature scale

 

  Температурна скала
       
 

Цифрова скала за количествено отределяне измененията на температурата.

С решение на XI генерална конференция по мерки и теглилки се предвижда използуването на две температурни скали: термодинамична и международна практическа.

При термодинамичната скала на Келвин, която е изградена в съответствие с втория принцип на термодинамиката, независимо от природата на термометричното вещество за долна граница на температурната скала служи точката на абсолютната нула (0 К) и единствената експериментална опорна точка е тройната точка на водата, която е с 0,01 К по-висока от точката на топене на леда (тройна точка на водата се нарича равновесната температура на трите фази на водата - твърда (лед), течна и газообразна (водни пари). Температурата на тази точка по термодинамичната скала се приема 273,16 К.

Келвинът е единица за измерване на температурата по термодинамичната температурна скала, равна на 1/273,16 част на интервала от абсолютната нула на температурата до температурата на тройната точка на водата. Преимуществата на термодинамичната температурна скала са нейната независимост от свойствата на термометричното тяло и високата точност при възпроизвеждане на тройната точка на водата (в метрологичните лаборатории тя се реализира с точност до 0,00.01 К).

Международната практическа температурна скала от 1948 г. се предвижда за практически измервания. Тя се основава върху шест постоянни и точно възпроизводими температури на фазовото равновесие на химически вещества при нормално атмосферно налягане.

Температурата и по двете скали (термодинамична и международна практическа) може да се изрази в Келвини (К) и градуси Целзий (°С) в зависимост от началото на отчитане (положението на нулата) по скалата.

Символът за означение на абсолютната термодинамична температура е Т (когато Т=0 е при абсолютната нула, т. е. в К), а за термодинамичната температура в градуси Целзий - I. Връзката между температурите по термодинамичната скала е:

t = Т - 273,15°С (therm)

Символът за означение на международната практическа температура е tint (индексът “int” се пише само ако се държи сметка за твърде малката разлика между термодинамичната скала и международната практическа), а за абсолютната международна температура - Tint. Означението на международния практически градус по Целзий е °С (int 1948), а за международния Келвин — К (int 1948). Връзката между температурите по международната практическа скала от 1948 г. е:

Tint = tint +273,15 K (int 1948)

Числената стойност на температурата винаги трябва да се съпровожда от символите К или °С. Например трябва да се пише 300 К или - 215°С, а не 300° или - 215°.

Названието „градус Целзий" произлиза от името на шведския астроном и физик А. Целзий (1701 -1744 г.).

Названието „Келвин" произлиза от името на английския физик Уйлям Томсон - Келвин (1773—1852 г.), който има големи научни заслуги.

В САЩ, Австралия, Канада и редица други страни се използуват температурни скали, градуирани в практически градуси Фаренхайт (°Р) и в градуси по абсолютната скала на Ренкин (°К).

По скалата на Фаренхайт (получили това название в чест на немския физик Д. Фаренхайт (1686—1736 г.) точката на топене на леда е 32 °Р, а температурата на кипене на водата – 212 °Р. Символът за означение на температурата е tF.

По абсолютната скала на Ренкин (получила това название в чест на шотландския инженери физик У. Ренкин (1820 —1872 г.) долната граница на температурния интервал е абсолютната нула (0 К), температурата на топене на леда е 459,67 К. Символът на означение на температурата е TR.

Превръщането от градуси по Целзий в Келвини и обратно е много просто:

K = °C + 273.15

°C = K – 273.15

В температурната скала по Фаренхайт точката на замръзване на водата е изместена на +32°С, а на кипене е +212°С и се измерва в градуси по Фаренхайт (°F). Преобразуването от скалата на Фаренхайт в скалата по Целзий и обратно става по следните формули:

°F = °C . 1,8 + 32

°C = (°F - 32) / 1,8