роден на 29 март 1561 година италијански лекарСанторио е еден од пронаоѓачите на првиот живин термометар, уред кој за тоа време беше иновација и без кој денес никој не може.

Санторио не беше само лекар, туку и анатом и физиолог. Работел во Полска, Унгарија и Хрватска, активно го проучувал процесот на дишење, „невидливите испарувања“ од површината на кожата и спроведувал истражувања во областа на човечкиот метаболизам. Санторио спроведе експерименти врз себе и, проучувајќи ги карактеристиките на човечкото тело, создаде многу мерни инструменти - уред за мерење на силата на пулсирање на артериите, вага за следење на промените во човечката тежина и првиот термометар со жива.

Тројца пронаоѓачи

Денес е доста тешко да се каже кој точно го создал термометарот. Пронајдокот на термометарот им се припишува на многу научници одеднаш - Галилео, Санторио, Лорд Бекон, Роберт Флуд, Скарпи, Корнелиус Дребел, Порте и Саломон де Каус. Ова се должи на фактот дека многу научници истовремено работеа на создавање на уред кој ќе помогне да се измери температурата на воздухот, почвата, водата и луѓето.

Нема опис на овој уред во сопствените списи на Галилео, но неговите студенти сведочеле дека во 1597 година создал термоскоп - апарат за подигање вода со помош на топлина. Термоскопот беше мала стаклена топка со залемени стаклена цевка. Разликата помеѓу термоскопот и модерниот термометар е во тоа што во изумот на Галилео, наместо жива, воздухот се проширил. Исто така, може да се користи само за да се процени релативниот степен на загревање или ладење на телото, бидејќи сè уште немало вага.

Санторио од Универзитетот во Падова создаде свој уред со кој можеше да се измери температурата на човечкото тело, но уредот беше толку гломазен што беше инсталиран во дворот на една куќа. Пронајдокот на Санторио имал облик на топка и долгнавеста цевка за намотување на која биле исцртани поделбите; слободниот крај на цевката бил исполнет со затемнети течност. Неговиот изум датира од 1626 година.

Во 1657 година, научниците од Фиренца го подобрија термоскопот Галилео, особено со опремување на уредот со вага.

Подоцна, научниците се обиделе да го подобрат уредот, но сите термометри биле воздух, а нивните отчитувања зависеле не само од промените во температурата на телото, туку и од атмосферскиот притисок.

Првите течни термометри беа опишани во 1667 година, но тие пукнаа ако водата замрзнаше, па почнаа да користат вински алкохол за да ги создадат. Пронајдокот на термометар, чии податоци нема да се утврдат со промени во атмосферскиот притисок, се случи благодарение на експериментите на физичарот Евангелиста Торичели, студент на Галилео. Како резултат на тоа, термометарот беше наполнет со жива, се преврте наопаку, на топката беше додаден обоен алкохол, а горниот крај на цевката беше запечатен.

Единечна вага и жива

Долго време, научниците не можеа да најдат појдовни точки, растојанието помеѓу кое може да се подели рамномерно.

Првичните податоци за скалата беа точките на одмрзнување на мразот и стопениот путер, точката на вриење на водата и некои апстрактни концепти како „значителен степен на студ“.

Термометар од современа форма, најсоодветен за употреба во домаќинството, со точна мерна скала, создаде германскиот физичар Габриел Фаренхајт. Тој го опиша својот метод за создавање термометар во 1723 година. Првично, Фаренхајт создал два термометри за алкохол, но потоа физичарот одлучил да користи жива во термометарот. Фаренхајтската скала се заснова на три утврдени точки:

првата точка беше еднаква на нула степени - ова е температурата на составот на вода, мраз и амонијак;
вториот, означен 32 степени, е температурата на мешавината на вода и мраз;
третата, точката на вриење на водата, беше 212 степени.
Вагата подоцна беше именувана по нејзиниот творец.

Референца
Денес најзастапена е Целзиусовата скала, Фаренхајтската скала сè уште се користи во САД и Англија, а Келвиновата скала се користи во научните истражувања.
Но, тоа беше шведскиот астроном, геолог и метеоролог Андерс Целзиус кој конечно ги воспостави двете постојани точки - топење на мраз и вода што врие - во 1742 година. Растојанието помеѓу точките го подели на 100 интервали, при што бројот 100 ја означува точката на топење на мразот, а 0 точката на вриење на водата.

Денес, скалата на Целзиус се користи превртена, односно точката на топење на мразот се зема како 0°, а точката на вриење на водата како 100°.

Според една верзија, вагата била „превртена“ од неговите современици и сонародници, ботаничарот Карл Линеус и астрономот Мортен Стремер, по смртта на Целзиус, но според друга, самиот Целзиус ја превртел својата вага по совет на Стрмер.

Во 1848 година, англискиот физичар Вилијам Томсон (Лорд Келвин) ја докажа можноста за создавање апсолутна температурна скала, каде што референтната точка е вредноста на апсолутната нула: -273,15 ° C - на оваа температура понатамошното ладење на телата повеќе не е можно.

Веќе во средината на 18 вексо векови, термометрите станале предмет на трговија и ги правеле занаетчии, но термометрите влегле во медицината многу подоцна, во средината на 19 век.

Модерни термометри

Ако во 18 век имаше „бум“ на откритија во областа на системите за мерење на температурата, денес се повеќе се работи на создавање методи за мерење на температурата.

Опсегот на примена на термометрите е исклучително широк и е од особено значење за модерниот животлице. Термометарот надвор од прозорецот ја известува температурата надвор, термометарот во фрижидерот помага да се контролира квалитетот на складирањето храна, термометарот во рерната ви овозможува да ја одржувате температурата при печењето, а термометарот ја мери температурата на телото и помага да се проценат причините за лошата здравје.
Термометарот е најчестиот тип на термометар и е оној што може да се најде во секој дом. Сепак, живините термометри, кои некогаш беа брилијантно откритие на научниците, сега постепено стануваат нешто од минатото како небезбедни. Живите термометри содржат 2 грама жива и имаат најголема точност во одредувањето на температурата, но не само што треба правилно да ракувате со нив, туку и да знаете што да правите ако термометарот наеднаш се скрши.
Меркурските термометри се заменуваат со електронски или дигитални термометри, кои работат на база на вграден метален сензор. Постојат и специјални термо ленти и инфрацрвени термометри.

Ако механиката во 18 век стана зрела, добро дефинирана област на природните науки, тогаш науката за топлината во суштина ги направи само своите први чекори. Се разбира, нов пристап кон проучувањето на топлинските феномени се појави уште во 17 век. Термоскопот на Галилео и последователните термометри на фирентинските академици Герике и Њутн го подготвија теренот на кој растеше термометријата веќе во првата четвртина од новиот век. Термометрите од Фаренхајт, Делисле, Ломоносов, Реумур и Целзиусови, кои се разликуваат едни од други по дизајнерските карактеристики, во исто време го одредуваа типот на термометар со две константни точки, што е прифатено и денес.

Во далечната 1703 година, парискиот академик Амонтон (1663-1705) дизајнирал гасен термометар во кој температурата се одредувала со помош на манометриска цевка поврзана со резервоар за гас со постојан волумен. Интересно во теоретскиуредот, прототип на современи водородни термометри, беше незгоден за практични цели. Фаренхајт (1686-1736) дувалка на стакло од Данциг (Гдањск) (1686-1736) произведувал алкохолни термометри со постојани точки од 1709 година. Во 1714 година почнал да произведува живи термометри. Фаренхајт ја земал точката на замрзнување на водата како 32°, а точката на вриење на водата како 212°. Фаренхајтот се сметаше за точка на замрзнување на мешавина од вода, мраз и амонијак или кујнска сол. Тој ја именувал точката на вриење на водата само во 1724 година во печатена публикација. Дали го користел претходно не е познато.

Францускиот зоолог и металург Реумур (1683-1757) предложил термометар со константна нулта точка, за што ја зел точката на замрзнување на водата. Користејќи 80% алкохолен раствор како термометриско тело, а во последната верзија жива, тој ја зема точката на вриење на водата како втора константна точка, означувајќи ја како број 80. Ромур го опиша својот термометар во написите објавени во списанието на Париската академија на науките во 1730 година, 1731 г.г.

Тестот на термометарот на Ромур го извршил шведскиот астроном Целзиус (1701-1744), кој ги опишал неговите експерименти во 1742 година. „Овие експерименти“, напиша тој, „ги повторував две години, во сите зимски месеци, при различни временски услови и различни промени во состојбата на барометарот и секогаш ја наоѓале токму истата точка на термометарот. Не само што го ставив термометарот во мраз што се топи, туку и на екстремен студ внесов снег во мојата соба на оган додека не почна да се топи. Поставив и котел со топење снег заедно со термометар во шпорет за греење и секогаш наоѓав дека термометарот ја покажува истата точка, ако само снегот лежеше цврсто околу топката на термометарот. Откако внимателно ја проверил постојаноста на точката на топење на мразот, Целзиус ја испитал точката на вриење на водата и открил дека таа зависи од притисокот. Како резултат на истражувањето, се појави нов термометар, сега познат како термометар Целзиус. Целзиусов ја зема точката на топење на мразот како 100, точката на вриење на водата при притисок од 25 инчи 3 линии жива како 0. Познатиот шведски ботаничар Карл Линеус (1707-1788) користел термометар со преуредени вредности на константни точки . О значеше точка на топење на мразот, 100 значеше точка на вриење на водата. Така, модерната целзиусова скала е во суштина Линеевата скала.

На Академијата на науките во Санкт Петербург, академик Делисл предложил скала во која точката на топење на мразот била земена како 150, а точката на вриење на водата како 0. Академик П. С. Палас во неговите експедиции од 1768-1774 година. во Урал и Сибир користев термометар Deli. М.В. Ломоносов користел во своето истражување термометар што го дизајнирал со скала инверзна на скалата Дели.

Термометрите се користеле првенствено за метеоролошки и геофизички цели. Ломоносов, кој открил постоење на вертикални струи во атмосферата, проучувајќи ја зависноста на густината на атмосферските слоеви од температурата, дава податоци од кои е можно да се одреди коефициентот на волуметриско ширење на воздухот, еднаков, според овие податоци, приближно ]/367. Ломоносов страсно го бранеше приоритетот на санктпетербуршкиот академик Браун во откривањето на точката на мрзнење на живата, кој на 14 декември 1759 година прв ја замрзна живата користејќи мешавини за ладење. Ова беше најниската температура постигната во тоа време.

Највисоките температури (без квантитативни проценки) биле добиени во 1772 година од страна на комисијата на Париската академија на науките под водство на познатиот хемичар Лавоазие. Високите температури се добиени со помош на специјално направена леќа. Леќата беше составена од две конкавно-конвексни леќа, чиј простор беше исполнет со алкохол. Околу 130 литри алкохол биле истурени во леќа со дијаметар од 120 cm, нејзината дебелина достигнала 16 cm во центарот. Со фокусирање на сончевите зраци, било можно да се стопи цинкот, златото и да се запали дијамантот. И во експериментите на Браун-Ломоносов, каде што „фрижидерот“ беше зимскиот воздух, и во експериментите на Лавоазие, изворот на високи температури беше природниот „шпорет“ - Сонцето.

Развојот на термометријата беше првиот научен и практична употребатермичка експанзија на телата. Природно, самиот феномен на термичка експанзија почна да се проучува не само квалитативно, туку и квантитативно.Првите точни мерења на термичка експанзија цврсти материибеа изведени од Лавоазие и Лаплас во 1782 година. Нивниот метод долго време беше опишан на курсевите по физика, почнувајќи од курсот на Биот, 1819 година, а завршувајќи со курсот по физика на О. Д. Кволсон, 1923 година.

Лента од телото што се тестира беше ставена прво во топење на мраз, а потоа во зовриена вода. Добиени се податоци за различни видови стакло, челик и железо, како и за различни видови злато, бакар, месинг, сребро, калај, олово.Научниците откриле дека во зависност од начинот на подготовка на металот, резултатите се различни. Лента од незацврстен челик се зголемува за 0,001079 од неговата оригинална должина кога се загрева за 100°, а лентата од стврднат челик се зголемува за 0,001239. За ковано железо е добиена вредност од 0,001220, за тркалезно влечено железо е 0,001235. Овие податоци даваат идеја за точноста на методот.

Така, веќе во првата половина на 18 век, беа создадени термометри и започнаа квантитативните термички мерења, доведени до висок степен на точност во термофизичките експерименти на Лаплас и Лавоазие. Сепак, основните квантитативни концепти на термофизиката не се кристализираа веднаш. Во делата на физичарите од тоа време, имаше значителна конфузија во концептите како „количина на топлина“, „степен на топлина“, „степен на топлина“. Потребата да се направи разлика помеѓу концептите на температура и количина на топлина беше истакната во 1755 година од I. G. Lambert (1728-1777). Сепак, неговите современици не ги ценеа неговите упатства, а развојот на правилните концепти беше бавен.

Првите пристапи кон калориметријата се содржани во делата на академиците од Санкт Петербург Г.В.Крафт и Г.В.Ричман (1711-1753). Трудот на Крафт „Различни експерименти со топлина и студ“, претставен на Конференцијата на Академијата во 1744 година и објавен во 1751 година, се занимава со проблемот на одредување на температурата на мешавина од два порции течност земени на различни температури. Овој проблем често се нарекувал „Ричмановиот проблем“ во учебниците, иако Ричман решил поопшт и повеќе тешка задачаотколку Крафт. Крафт даде неточна емпириска формула за решавање на проблемот.

Во Ричман наоѓаме сосема поинаков пристап за решавање на проблемот. Во написот „Рефлексии за количината на топлина што треба да се добие со мешање течности со одредени степени на топлина“, објавена во 1750 година, Ричман го поставува проблемот за одредување на температурата на мешавина од неколку (а не две, како во Крафт) течности и го решава врз основа на принципот на топлинска рамнотежа. „Да претпоставиме“, вели Ричман, „дека масата на течноста е еднаква на a; топлината распределена во оваа маса е еднаква на m; другата маса, во која се распределува истата топлина m како и во масата a, нека биде еднаква на a + b. Потоа добиената топлина

е еднакво на am/(a+b). Овде Ричман ја разбира температурата со „топлина“, но принципот што тој го формулираше дека „иста топлина е обратно пропорционална на масите по кои се дистрибуира“ е чисто калориметриски. „Така“, пишува Ричман понатаму, „топлината на масата a, еднаква на m, и топлината на масата b, еднаква на n, се рамномерно распоредени над масата a + b, а топлината во оваа маса, т.е. мешавина од a и b, мора да биде еднаква на збирот на топлина m + n распределена во масата a + b, или еднаква на (ma + nb) / (a ​​+ b) . Оваа формула се појави во учебниците како „Рихманова формула“. „За да се добие поопшта формула“, продолжува Ричман, „со која би било можно да се одреди степенот на топлина при мешање на 3, 4, 5, итн. маси на иста течност, кои имаат различни степени на топлина, јас. овие маси се нарекуваат a, b, c, d, e итн., а соодветните горештини се m, n, o, p, q итн. сите маси“. Како резултат на тоа, „топлината по мешањето на сите топли маси е еднаква на:

(am + bп + с + dp + eq) итн./(a + b + c+d + e) ​​итн.

односно збирот на течни маси, над кои топлината на поединечните маси е рамномерно распоредена кога се меша, е поврзана со збирот на сите производи од секоја маса по нејзината топлина на ист начин како што единството е со топлината на смесата. ”

Ричман сè уште не го совладал концептот на количината на топлина, но напишал и логично ја потврдил сосема точната калориметриска формула.Тој лесно открил дека неговата формула подобро се согласува со искуството отколку формулата на Крафг. Тој правилно утврдил дека неговите „топлини“ не се „вистинската топлина, туку вишокот топлина на смесата во споредба со нула степени Фаренхајтови“. Тој јасно разбрал дека: 1. „Топлината на смесата се дистрибуира не само низ нејзината маса, туку и по ѕидовите на садот и самиот термометар“. 2. „Сопствената топлина на термометарот и топлината на садот се дистрибуираат низ смесата, по ѕидовите на садот во кој се наоѓа смесата и низ термометарот“. 3. „Дел од топлината на смесата, во периодот додека се спроведува експериментот, поминува во околниот воздух...“

Ричман точно ги формулираше изворите на грешки во калориметриските експерименти, ги посочи причините за несовпаѓањето помеѓу формулата и експериментот на Крафт, односно ги постави темелите на калориметријата, иако тој самиот сè уште не се приближи до концептот на количината на топлина. Работата на Ричман ја продолжиле шведскиот академик Јохан Вилке (1732-1796) и шкотскиот хемичар Џозеф Блек (1728-1799). Двајцата научници, потпирајќи се на формулата на Ричман, открија дека е неопходно да се воведат нови концепти во науката. Вилке, додека ја проучувал топлината на мешавината на вода и снег во 1772 година, открил дека дел од топлината исчезнува. Оттука, дошол до концептот на латентна топлина на топењето на снегот и потребата да се воведе нов концепт, кој подоцна бил наречен "топлински капацитет."

Блек, кој не ги објави своите резултати, дојде до истиот заклучок. Неговото истражување беше објавено дури во 1803 година, а потоа се дозна дека Блек е првиот што јасно направи разлика помеѓу концептите на количина на топлина и температура и првиот што го воведе терминот „топлински капацитет“. Назад во 1754-1755 година, Блек ја открил не само постојаноста на точката на топење на мразот, туку и дека термометарот останува на истата температура, и покрај приливот на топлина, додека не се стопи целиот мраз. Оттука Блек дојде до концептот на латентна топлина на фузија. Подоцна тој го воспостави концептот на латентна топлина на испарување. Така, до 70-тите години на 18 век, беа воспоставени основните калориметриски концепти. Само скоро сто години подоцна (во 1852 година) беше воведена единицата за количество топлина, која многу подоцна го доби името „калорија“. Клаузиус, исто така, зборува едноставно за единицата за топлина и не го користи терминот „калории“.)

Во 1777 година, Лавоазие и Лаплас, откако изградиле калориметар за мраз, ги утврдиле специфичните топлински капацитети на различни тела. Примарниот квалитет на Аристотел, топлината, почна да се проучува со прецизен експеримент.

Се појави и научни теориитоплина. Еден од најчестите концепти (Црното исто така се придржуваше до него) е теоријата за специјална топлинска течност - калорична. Другиот, чиј ревносен поддржувач беше Ломоносов, ја сметаше топлината како вид на движење на „нечувствителни честички“. Концептот на калории беше многу добро прилагоден на описот на калориметриските факти: формулата на Ричман и подоцнежните формули земајќи ја во предвид латентна топлина можеа совршено да се објаснат.Како резултат на тоа, теоријата на калории доминираше до средината на 19 век, кога откритието на законот за зачувување на енергијата ги принуди физичарите да се вратат на концептот успешно развиен од Ломоносов уште сто години пред откривањето на овој закон.

Идејата дека топлината е форма на движење била многу честа појава во 17 век. ѓ. Бекон во Нов органон, применувајќи го својот метод за проучување на природата на топлината, доаѓа до заклучок дека „топлината е движење на ширење, попречено и се јавува во мали делови“. Декарт поконкретно и појасно зборува за топлината како движење на мали честички. Со оглед на природата на огнот, тој доаѓа до заклучок дека „телото на пламенот... е составено од ситни честички, кои се движат многу брзо и насилно одделно една од друга“. Тој понатаму истакнува дека „само ова движење, во зависност од различните дејства што ги произведува, се нарекува или топлина или светлина“. Преминувајќи кон останатите тела, тој наведува „дека малите честички кои не го запираат нивното движење се присутни не само во огнот, туку и во сите други тела, иако кај второто нивното дејство не е толку силно, а поради нивната мали димензии тие самите не можат да бидат забележани од ниедно наше сетило“.

Атомизмот доминирал во физичките погледи на научниците и мислителите од 17 век. Хук, Хајгенс, Њутн ги замислиле сите тела на Универзумот како составени од ситни честички, „нечувствителни“, како што подоцна накратко ги нарекол Ломоносов. Концептот на топлина како форма на движење на овие честички им изгледаше сосема разумно на научниците. Но, овие идеи за топлина беа квалитативен карактери настана на многу скудна фактичка основа. Во 18 век знаењето за топлинските феномени стана попрецизно и поодредено; хемијата исто така направи голем напредок, во кој теоријата на флогистон, пред откривањето на кислородот, помогна да се разберат процесите на согорување и оксидација. Сето ова придонесе за асимилација на нова гледна точка за топлината како посебна супстанција, а првите успеси на калориметријата ја зајакнаа позицијата на поддржувачите на калоричноста. Беше потребна голема научна храброст за да се развие кинетичката теорија на топлина во оваа ситуација.

Кинетичката теорија на топлина природно била комбинирана со кинетичката теорија на материјата, а пред се воздухот и пареата. Гасовите (зборот „гас“ го вовел Ван Хелмонт; 1577-1644) во суштина сè уште не биле откриени, па дури и Лавоазие ја сметал пареата како комбинација од вода и оган. Самиот Ломоносов, набљудувајќи го растворањето на железото во силна вотка (азотна киселина), верувал

азотни меурчиња ослободени од воздух. Така, воздухот и пареата беа речиси единствените гасови во времето на Ломоносов - „еластични течности“, според терминологијата од тоа време.

Д. Бернули во својата „Хидродинамика“ го замислил воздухот како што се состои од честички кои се движат „исклучително брзо во различни насоки“ и верувал дека овие честички формираат „еластична течност“. Бернули го потврди законот Бојл-Мариот со неговиот модел на „еластична течност“. Тој воспоставил врска помеѓу брзината на движење на честичките и загревањето на воздухот и со тоа го објаснил зголемувањето на еластичноста на воздухот кога се загрева. Ова беше првиот обид во историјата на физиката да се протолкува однесувањето на гасовите со движење на молекулите, несомнено брилијантен обид, а Бернули влезе во историјата на физиката како еден од основачите на кинетичката теорија на гасовите.

Шест години по објавувањето на Хидродинамиката, Ломоносов го претстави своето дело „Рефлексии за причината за топлината и студот“ на Академското собрание. Беше објавен само шест години подоцна, во 1750 година, заедно со друго, подоцнежно дело, „Искуство во теоријата на еластичноста на воздухот“. Така, теоријата за еластичност на гасовите на Ломоносов е нераскинливо поврзана со неговата теорија за топлина и се заснова на последната.

Д. Бернули, исто така, посвети големо внимание на прашањата за топлината, особено на прашањето за зависноста на густината на воздухот од температурата. Не ограничувајќи се на повикување на експериментите на Амонтон, тој самиот се обиде експериментално да ја одреди зависноста на еластичноста на воздухот од температурата. „Утврдив“, пишува Бернули, „дека еластичноста на воздухот, кој беше многу студен овде во Санкт Петербург на 25 декември 1731 година, чл. Уметност, се однесува на еластичноста на истиот воздух, кој има иста топлина како и водата што врие, како 523 до 1000. Оваа вредност од Бернули е јасно неточна, бидејќи претпоставува дека температурата на студениот воздух одговара на - 78 ° C.

Слични пресметки на Ломоносов, споменати погоре, се многу поточни. Но, конечниот резултат на Бернули е многу извонреден: „еластичностите се во односот составен од квадратот на брзините на честичките и првата моќност на густините“, што е целосно во согласност со основната равенка на кинетичката теорија на гасовите во модерната презентација.

Бернули воопшто не го допре прашањето за природата на топлината, кое беше централно во теоријата на Ломоносов. Ломоносов претпоставува дека топлината е форма на движење на нечувствителни честички. Тој ја разгледува можната природа на овие движења: движење напред, ротациона и вибрациона - и наведува дека „топлината се состои во внатрешно ротационо движење на врзаната материја“.

Прифаќајќи ја како почетна премиса хипотезата за ротационото движење на молекулите како причина за топлина, Ломоносов од ова заклучува голем број последици: 1) молекулите (корпукулите) имаат сферична форма; 2) „...со побрзо ротирање на честичките од врзаната материја, топлината треба да се зголемува, а со побавно вртење да се намалува; 3) честичките на топлите тела ротираат побрзо, честичките на ладните тела ротираат побавно; 4) топлите тела мора да се оладат кога се во контакт со ладни, бидејќи го забавува калориското движење на честичките; напротив, студените тела мора да се загреат поради забрзувањето на движењето при контакт“. Така, преминот на топлина од топло тело во студено забележано во природата е потврда на хипотезата на Ломоносов.

Фактот што Ломоносов го издвоил преносот на топлина како една од главните последици е многу значаен, а некои автори го гледаат ова како основа за класификација на Ломоносов како откривач на вториот закон за термодинамика. Сепак, малку е веројатно дека горната изјава може да се смета како примарна формулација на вториот закон, но целото дело како целина е несомнено првата скица на термодинамиката. Така, Ломоносов во него го објаснува формирањето на топлина за време на триење, што служеше како експериментална основа на првиот закон во класичните експерименти на Џул. Ломоносов понатаму, допирајќи го прашањето за преминот на топлина од топло во студено тело, се осврнува на следнава позиција: „Телото А, кое делува на телото Б, не може да му даде на ова второто поголема брзина на движење од онаа што самото ја има. .“ Оваа позиција е специфичен случај на „универзалниот закон за зачувување“. Врз основа на оваа позиција, тој докажува дека студеното тело Б, потопено во топла течност А, „очигледно не може да забележи поголем степен на топлина од оној на А“.

Ломоносов го одложува прашањето за термичка експанзија „до друго време“, додека не ја разгледа еластичноста на воздухот. Така, неговата термодинамичка работа е директно во непосредна близина на неговата подоцнежна работа за еластичноста на гасовите. Меѓутоа, зборувајќи за неговата намера да го одложи разгледувањето на термичката експанзија „до друго време“, Ломоносов овде исто така истакнува дека бидејќи не постои горна граница на брзината на честичките (теоријата на релативност сè уште не постои!), тогаш тука нема горна граница на температурата. Но, „по потреба мора да постои најголем и последен степен на студ, кој мора да се состои во целосно прекинување на ротационото движење на честичките“. Според тоа, Ломоносов го тврди постоењето на „последниот степен на студ“ - апсолутна нула.

Како заклучок, Ломоносов ја критикува теоријата на калоричност, која ја смета за релапс на античката идеја за елементарен оган. Анализирајќи различни феномени, физички и хемиски, поврзани со ослободувањето и апсорпцијата на топлина, Ломоносов заклучува дека „топлината на телата не може да се припише на кондензацијата на некоја тенка, специјално наменета материја, туку дека топлината се состои во внатрешното ротационо движење на поврзаната материја на загреаните тела“. Со „врзана“ материја, Ломоносов ја разбира материјата на честичките на телата, разликувајќи ја од „течената“ материја, која може да тече „како река“ низ порите на телото.

Во исто време, Ломоносов го вклучи светскиот етер во својот термодинамички систем, далеку пред не само неговото време, туку и 19 век. „Со тоа“, продолжува Ломоносов, „не само што велиме дека таквото движење и топлина се карактеристични и за таа најсуптилна материја на етерот, која ги исполнува сите простори што не содржат чувствителни тела, туку тврдиме и дека материјата на етерот може да го пренесуваме калориското движење добиено од Сонцето на нашата земја и на остатокот од телата на светот и ги загреваме, што е медиум преку кој телата оддалечени едни од други даваат топлина без посредство на ништо опипливо“.

Значи, Ломоносов, долго пред Болцман, Голицин и Виена, го вклучил топлинското зрачење во термодинамиката. Термодинамиката на Ломоносов е извонредно достигнување на научната мисла од 18 век, далеку пред своето време.

Се поставува прашањето: зошто Ломоносов одби да го разгледа термичкото преводно движење на честичките, но се насели на ротационото движење? Оваа претпоставка во голема мера ја ослабна неговата работа, а теоријата на Д. Бернули беше многу поблиску до подоцнежните студии на Клаузиус и Максвел отколку теоријата на Ломоносов. Ломоносов имаше многу длабоки размислувања за ова прашање. Тој мораше да објасни такви контрадикторни работи како што се кохезијата и еластичноста, кохерентноста на телесните честички и способноста на телата да се шират. Ломоносов беше жесток противник на силите со долг дострел и не можеше да прибегне кон нив кога размислуваше молекуларна структурател. Тој, исто така, не сакаше да го намали објаснувањето за еластичноста на гасовите на еластични влијанија на честичките, односно еластичноста да ја објасни со еластичност. Тој бараше механизам кој на најприроден начин ќе ја објасни и еластичноста и термичката експанзија. Во своето дело „Искуство во теоријата на еластичноста на воздухот“, тој ја отфрла хипотезата за еластичноста на самите честички, кои, според Ломоносов, „се лишени од каков било физички состав и организирана структура...“ и се атоми. Затоа, својството на еластичност не го покажуваат поединечни честички кои немаат никаква физичка сложеност и организирана структура, туку се произведува од нивна колекција. Значи, еластичноста на гасот (воздухот), според Ломоносов, е „својство на збир на атоми“. Самите атоми, според Ломоносов, „мора да бидат цврсти и да имаат проширување“, а тој ја смета нивната форма „многу блиску“ до сферичната. Феноменот на топлина што произлегува од триењето го принудува да ја прифати хипотезата дека „атомите на воздухот се груби“. Фактот дека еластичноста на воздухот е пропорционална со густината го наведува Ломоносов да заклучи „дека тој доаѓа од некоја директна интеракција на неговите атоми“. Но, атомите, според Ломоносов, не можат да дејствуваат на далечина, туку дејствуваат само при контакт. Стисливоста на воздухот докажува присуство на празни места во него, што ја оневозможува интеракцијата на атомите. Оттука Ломоносов доаѓа до динамична слика, кога интеракцијата на атомите се заменува со време со формирање на празен простор меѓу нив, а просторното раздвојување на атомите се заменува со контакт. „Очигледно е, значи, дека поединечните атоми на воздухот, во неуредна алтернација, се судираат со најблиските во нечувствителни временски интервали, а кога некои се во контакт, други се враќаат еден од друг и се судираат со најблиските. со цел да се врати повторно; Така, постојано оттурнати еден од друг од честите меѓусебни шокови, тие имаат тенденција да се распрснуваат во сите правци“. Ломоносов гледа еластичност во ова расејување во сите правци. „Силата на еластичност се состои во тенденцијата на воздухот да се шири во сите правци“.

Сепак, неопходно е да се објасни зошто атомите се отскокнуваат еден од друг при интеракција. Причината за ова, според Ломоносов, е термичкото движење: „Заемното дејство на атомите на воздухот е предизвикано само од топлина“. И бидејќи топлината се состои во ротационото движење на честичките, за да се објасни нивната одбивност, доволно е да се разгледа што се случува кога две ротирачки сферични груби честички ќе дојдат во контакт. Ломоносов покажува дека тие ќе се оттурнат еден од друг, а тоа го илустрира со примерот на отскокнувањето на врвовите („глава над пети“) што момчињата му ги фрлаат на мраз, добро познати од детството. Кога таквите вртежи ќе дојдат во контакт, тие се оддалечуваат еден од друг на значителни растојанија. Така, еластичните судири на атомите, според Ломоносов, се предизвикани од интеракцијата на нивните ротациони моменти. Затоа му требаше хипотезата за термичко ротационо движење на честичките! Така, Ломоносов целосно го потврди моделот на еластичен гас кој се состои од хаотично подвижни и судири честички.

Овој модел му овозможи на Ломоносов не само да го објасни законот Бојл-Мариот, туку и да предвиди отстапувања од него при големи компресии. Објаснување на законот и отстапувањата од него даде Ломоносов во неговото дело „Додаток на размислувањата за еластичноста на воздухот“, објавено во истиот том на „Нови коментари“ на Академијата на науките во Санкт Петербург, во кое двете претходни беа објавени дела. Во делата на Ломоносов има и неточни изјави, што може целосно да се објасни со нивото на знаење од тоа време. Но, тие не го одредуваат значењето на работата на научникот. Човек не може а да не се восхитува на храброста и длабочината на научната мисла на Ломоносов, кој, во зачетокот на науката за топлината, создаде моќен теоретски концепт кој беше далеку пред својата ера. Современиците не го следеа патот на Ломоносов; во теоријата на топлина, како што беше речено, владееше калоричноста; физичкото размислување од 18 век бараше различни супстанции: топлинска, светлина, електрична, магнетна. Обично на ова се гледа како на метафизичка природа на размислувањето на природните научници од 18 век, и како дел од неговата реакционерна природа. Но, зошто стана вака? Се чини дека причината за тоа лежи во напредокот на егзактната природна наука. Во 18 век научил да мери топлина, светлина, електрична енергија, магнетизам. Пронајдени се мерки за сите овие средства, исто како што беа пронајдени одамна за обичните маси и волумени. Овој факт ги доближи бестежинските агенси до обичните маси и течности и ги принуди да се сметаат за аналог на обичните течности. Концептот на „бестежинска“ беше неопходна фаза во развојот на физиката, што овозможи да се навлезе подлабоко во светот на топлинските, електричните и магнетни појави. Таа придонесе за развој на точни експерименти, акумулација на бројни факти и нивно примарна интерпретација.

Температурни скали. Постојат неколку градуирани температурни скали, а температурите на замрзнување и вриење на водата обично се земаат како референтни точки. Сега најчестата скала во светот е скалата Целзиусови. Во 1742 година, шведскиот астроном Андерс Целзиус предложил скала на термометар од 100 степени во која 0 степени е точката на вриење на водата при нормален атмосферски притисок и 100 степени е температурата на топење на мразот. Поделбата на скалата е 1/100 од оваа разлика. Кога почнаа да се користат термометрите, се покажа дека е попогодно да се заменуваат 0 и 100 степени. Можеби Карл Линеус учествувал во ова (тој предавал медицина и природни науки на истиот универзитет во Упсала каде што Целзиус предавал астрономија) кој уште во 1838 година предложил температурата на топење на мразот да се земе како температура од 0, но се чини дека не размислувал за втора референтна точка . Досега, скалата на Целзиус е малку променета: 0°C сè уште се смета за температура на топење на мразот при нормален притисок, што не зависи многу од притисокот. Но, точката на вриење на водата при атмосферски притисок сега е 99.975°C, што не влијае на точноста на мерењето на речиси сите термометри, освен оние со посебна прецизност. Познати се и Фаренхајтските температурни скали на Келвин Ромур и други.Температивната скала Фаренхајт (во втората верзија усвоена од 1714 година) има три фиксни точки: 0° одговараше на температурата на мешавина од ледена вода и амонијак 96° - телото температура на здрава личност (под пазувите или во устата). Референтната температура за споредување на различни термометри беше земена на 32 ° за точката на топење на мразот. Фаренхајтската скала е широко користена во земјите од англиско говорно подрачје, но речиси никогаш не се користи во научна литература. За да се конвертира Целзиусова температура (°C) во Фаренхајтна температура (°F) постои формула °F = (9/5)°C + 32, а за обратна конверзија има формула °C = (5/9)(° F-32) ). И двете скали - и Фаренхајт и Целзиусови - се многу незгодни кога се спроведуваат експерименти во услови каде што температурата паѓа под точката на замрзнување на водата и е изразена негативен број. За вакви случаи беа воведени апсолутни температурни скали, кои се засноваат на екстраполација на таканаречената апсолутна нула - точката во која молекуларното движење треба да престане. Едната од нив се нарекува Ранкинова скала, а другата е апсолутна термодинамичка скала; температурите се мерат во степени Ранкин (°Ra) и келвини (К). И двете скали започнуваат на апсолутна нулта температура и точката на замрзнување на водата одговара на 491 7° R и 273 16 K. Бројот на степени и келвини помеѓу точките на замрзнување и вриење на водата на Целзиусова скала и апсолутната термодинамичка скала е ист и еднакво на 100; за Фаренхајтовите и Ранкиновите скали исто така е исто, но е еднакво на 180. Целзиусовите степени се претвораат во келвини користејќи ја формулата K = °C + 273 16, а Фаренхајтовите степени се претвораат во Ранкинови степени користејќи ја формулата °R = °F + 459 7. долго време е вообичаена во Европа скалата на Ромур воведена во 1730 година од Рене Антоан де Ромур. Не се гради произволно како Фаренхајтската скала, туку во согласност со термичката експанзија на алкохолот (во сооднос 1000:1080). 1 степен Reaumur е еднаков на 1/80 од температурниот интервал помеѓу точките на топење на мраз (0°R) и врела вода (80°R), односно 1°R = 1,25°C 1°C = 0,8°R. но сега падна во неупотреба.

АПСОЛУТНА ТЕМПЕРАТУРНА скала.


 1. Температура е мерка за просечната кинетичка енергија на молекулите, карактеризирање
степен на загревање на телата.

2. Уред за мерење температура - термометар .

3. Принцип на работа термометар:
При мерење на температурата, зависноста на промените во кој било макроскопски параметар (волумен, притисок, електричен отпоритн.) супстанции во зависност од температурата.
Во течните термометри, ова е промена во волуменот на течноста.
Кога два медиума доаѓаат во контакт, енергијата се пренесува од позагреаната средина на помалку загреаната средина.
За време на процесот на мерење, температурата на телото и термометарот достигнуваат состојба на топлинска рамнотежа.

Термометри.
Во пракса, често се користат течни термометри: жива (во опсег од -35 C до +750 C) и алкохол (од -80 C до +70 C).
Тие го користат својството на течноста за промена на нејзиниот волумен при промена на температурата.
Сепак, секоја течност има свои карактеристики на промена на волуменот (проширување) на различни температури.
Како резултат на споредување, на пример, отчитувањата на термометрите за жива и алкохол, точното совпаѓање ќе биде само на две точки (на температури од 0 C и 100 C).
Овие недостатоци се отсутнитермометри за гас .
Првиот гасен термометар го создадоа Французите. физичарот Џ. Чарлс.

Кога две тела со различни температури ќе дојдат во контакт, внатрешната енергија се пренесува од позагреаното тело на помалку загреаното, а температурите на двете тела се изедначуваат.
Настанува состојба на топлинска рамнотежа, во која сите макропараметри (волумен, притисок, температура) на двете тела последователно остануваат непроменети под постојани надворешни услови.
4. Термичка рамнотежа е состојба во која сите макроскопски параметри остануваат непроменети на неодредено долго време.


5. Состојбата на топлинска рамнотежа на систем на тела се карактеризира со температура: сите тела на системот кои се во топлинска рамнотежа меѓу себе имаат иста температура.

каде k е Болцмановата константа

Оваа зависност овозможува да се воведе нов температурна скала– апсолутна температурна скала, независна од супстанцијата што се користи за мерење на температурата.

6.Апсолутна температурна скала - Воведен е англискиот јазик физичар В. Келвин
- нема негативни температури

SI единица за апсолутна температура: [T] = 1K (Келвин)
Нултата температура на апсолутната скала е апсолутна нула (0K = -273 C), најмногу ниска температураво природа. АПСОЛУТНА НУЛА е екстремно ниската температура на која запира термичкото движење на молекулите.

Врска помеѓу апсолутната скала и целзиусовата скала

Во формулите, апсолутната температура се означува со буквата „T“, а температурата на скалата Целзиусови со буквата „t“.

Историја на пронајдокот термометар

Се смета дека пронаоѓачот на термометарот е : во неговите сопствени записи нема опис на овој уред, но неговите ученици, Нели и , сведочеше дека веќе во направи нешто како термобароскоп ( ). Галилео ја проучувал работата во тоа време , кој веќе опиша сличен уред, но не за мерење степени на топлина, туку за подигнување на водата со загревање. Термоскопот беше мала стаклена топка со залемени стаклена цевка. Топката беше малку загреана, а крајот на цевката беше спуштен во сад со вода. По некое време, воздухот во топката се олади, нејзиниот притисок се намали и водата, под влијание на атмосферскиот притисок, се издигна во цевката до одредена висина. Последователно, со затоплувањето, притисокот на воздухот во топката се зголеми и нивото на водата во цевката се намалуваше додека се ладеше, но водата во неа се зголеми. Со помош на термоскоп, беше можно да се процени само промената на степенот на загревање на телото: не покажуваше нумерички температурни вредности, бидејќи немаше скала. Покрај тоа, нивото на водата во цевката зависеше не само од температурата, туку и од атмосферскиот притисок. Во 1657 година, термоскопот на Галилео бил подобрен од фирентински научници. Тие го опремиле уредот со вага за монистра и го испумпувале воздухот од резервоарот (топката) и цевката. Ова овозможи не само квалитативно, туку и квантитативно да се споредуваат температурите на телото. Потоа, термоскопот беше сменет: беше превртен наопаку, а наместо вода, во цевката се истури алкохол и садот беше отстранет. Дејството на овој уред се засноваше на проширување на телата; температурите на најжешкото лето и најстудените температури беа земени како „постојани“ точки. зимски ден. На Господ му се припишува и пронајдокот на термометарот , , Санкториус, Скарпи, Корнелиј Дребел ( ), Порте и Саломон де Каус, кој пишувал подоцна и делумно имал лични односи со Галилео. Сите овие термометри беа воздушни термометри и се состоеја од сад со цевка што содржи воздух одвоен од атмосферата со колона вода; тие ги менуваа нивните отчитувања и од промените во температурата и од промените во атмосферскиот притисок.

Течните термометри беа опишани за прв пат во г. „Saggi di naturale esperienze fatte nell'Accademia del Cimento“, каде што се зборува за предмети што одамна ги правеле вешти занаетчии, кои се нарекуваат „Confia“, кои го загреваат стаклото на разгорениот оган на светилката и направете неверојатни и многу деликатни производи од него. Отпрвин овие термометри беа наполнети со вода и пукнаа кога се замрзна; тие почнаа да користат вински алкохол за ова во 1654 година според идејата на големиот војвода од Тоскана. . Фирентинските термометри не само што се прикажани во Саги, туку се зачувани во неколку примероци до денес во Галилејскиот музеј, во Фиренца; нивната подготовка е детално опишана.

Прво, мајсторот мораше да направи поделби на цевката, земајќи ги предвид нејзините релативни големини и димензиите на топката: поделбите беа нанесени со стопен емајл на цевката загреана во светилка, секоја десетина беше означена со бела точка и другите по црно. Тие обично правеле 50 поделби на тој начин што кога се топи снегот, алкохолот не паѓа под 10, а на сонце не се искачува над 40. Добрите мајстори правеле такви термометри толку успешно што сите покажале иста вредност на температурата под истите услови, но тоа не беше случај, можеше да се постигне ако цевката беше поделена на 100 или 300 делови за да се добие поголема точност. Термометрите се полнеле со загревање на топката и спуштање на крајот на цевката во алкохол; полнењето било завршено со помош на стаклена инка со тенок крај што слободно се вклопува во прилично широка цевка. По прилагодувањето на количината на течност, отворот на цевката беше запечатен со восок за заптивање, наречен „заптивната смеса“. Од ова е јасно дека овие термометри биле големи и можеле да се користат за одредување на температурата на воздухот, но сепак биле неповолни за други, поразновидни експерименти, а степените на различните термометри не биле споредливи едни со други.

ВО Г. ( ) В го подобри термометарот за воздух, мерејќи го не проширувањето, туку зголемувањето на еластичноста на воздухот доведен до ист волумен на различни температури со додавање жива на отворен лакт; барометриски притисока беа земени предвид неговите промени. Нулата од таква скала требаше да биде „оној значителен степен на студ“ при кој воздухот ја губи сета своја еластичност (т.е. модерна ), а втората константна точка е точката на вриење на водата. Ефектот на атмосферскиот притисок врз точката на вриење сè уште не му бил познат на Амонтон, а воздухот во неговиот термометар не бил ослободен од водните гасови; затоа, од неговите податоци, апсолутна нула се добива на -239,5° Целзиусови. Друг воздушен термометар на Амонтон, направен многу несовршено, беше независен од промените во атмосферскиот притисок: тоа беше сифон барометар, чиј отворен лакт беше издолжен нагоре, исполнет со силен раствор од поташа на дното, масло на врвот и завршуваше. во затворен резервоар со воздух.

Модерен обликдодадена на термометарот и го опишал својот начин на подготовка во 1723 година. Првично, тој исто така ги наполнил цевките со алкохол и дури конечно се префрлил на жива. Тој ја постави нулата на својата вага на температура на мешавина од снег со амонијак или кујнска сол, на температура на „почетокот на замрзнување на водата“ покажа 32 ° и температурата на телото на здрава личност во устата или под пазувите беше еквивалентно на 96°. Последователно, тој открил дека водата врие на 212 ° и оваа температура била секогаш иста под исти услови . Преживеаните примери на Фаренхајтови термометри се одликуваат со нивното прецизно извршување.

Шведскиот астроном, геолог и метеоролог конечно ги утврдил и двете постојани точки, топењето на мразот и зовриената вода. во 1742 година. Но, на почетокот тој постави 0° на точката на вриење и 100° на точката на смрзнување. Во своето дело Целзиусови“ „Зборуваше за неговите експерименти кои покажаа дека температурата на топење на мразот (100°) не зависи од притисокот. Тој, исто така, со неверојатна прецизност утврди како точката на вриење на водата варира во зависност од . Тој предложи оценка 0 ( вода) може да се калибрира со тоа што се знае на кое ниво во однос на морето се наоѓа термометарот.

Подоцна, по смртта на Целзиус, неговите современици и сонародници ботаничар а астрономот Мортен Стремер ја користел оваа скала превртена (тие почнале да ја земаат температурата на топење на мразот како 0°, а точката на вриење на водата како 100°). Во оваа форма Се покажа дека е многу погодно, стана широко распространето и се користи до ден-денес.

Според некои извори, самиот Целзиус ја свртел својата вага наопаку по совет на Стремер. Според други извори, вагата била превртена од Карл Линеус во 1745 година. И според третиот, вагата ја превртел наопаку наследникот на Целзиус, М. Штремер, а во 18 век таков термометар бил широко распространет под името „Шведски термометар“, а во самата Шведска - под името Стремер, но славниот шведски хемичар Јохан Јакоб во своето дело „Прирачници за хемијата“ погрешно ја нарекол скалата на М. Стрмерова скала Целзиусови, и оттогаш скалата целзиусови степени почнала да го носи името Андерс Целзиус.

Работи во 1736 година, иако доведоа до воспоставување на скала од 80°, тие беа прилично чекор назад во однос на она што веќе го направи Фаренхајт: термометарот на Ромур беше огромен, незгоден за употреба, а неговиот метод на делење на степени беше неточен и незгоден.

По Фаренхајт и Ромур, бизнисот со производство на термометри падна во рацете на занаетчиите, бидејќи термометрите станаа предмет на трговија.

Во 1848 година, англискиот физичар (Лорд Келвин) ја докажа можноста за создавање апсолутна температурна скала, чија нула не зависи од својствата на водата или супстанцијата што го полни термометарот. Појдовната точка во " “ го послужи значењето : −273,15° C. На оваа температура, термичкото движење на молекулите престанува. Следствено, понатамошното ладење на телата станува невозможно.

Течни термометри

Течните термометри се засноваат на принципот на промена на волуменот на течноста што се истура во термометарот (обично или ), кога се менува температурата на околината.

Поради забраната за употреба на жива во повеќе области на дејност, се бараат алтернативни пломби за термометри за домаќинствата. На пример, таквата замена може да биде легура .

За информации за отстранување на истурената жива од скршен термометар, видете ја статијата

Механички термометри

Овој тип на термометар работи на истиот принцип како и електронските термометри, но сензорот обично е спирала или .

Електрични термометри

Принципот на работа на електричните термометри се заснова на промена контакт потенцијална разлика во зависност од температурата). Најточни и најстабилни со текот на времето се врз основа на платина жица или платина облога на керамика.

Оптички термометри

Оптичките термометри ви овозможуваат да снимате температура со промена

Инфрацрвени термометри

Инфрацрвениот термометар ви овозможува да ја измерите температурата без директен контакт со лице. Во некои земји, долго време постои тенденција да се напуштат живините термометри во корист на инфрацрвените, не само во медицинските установи, туку и на ниво на домаќинство.

Технички термометри

Техничките термометри се користат во претпријатијата во земјоделството, петрохемиска, хемиска, рударска и металуршка индустрија, машинско инженерство, станбено-комунални услуги, транспорт, градежништво, медицина, со еден збор, во сите сфери на животот.

Постојат следниве видови технички термометри:

    технички течни термометри TTZh-M;

    биметални термометри TB, TBT, TBI;

    земјоделски термометри ТС-7-М1;

    максимални термометри SP-83 M;

    термометри со низок степен за специјални комори SP-100;

    специјални термометри отпорни на вибрации SP-V;

    живи термометри, електричен контакт TPK;

    лабораториски термометри TLS;

    термометри за нафтени продукти TN;

    термометри за испитување на нафтени продукти TIN1, TIN2, TIN3, TIN4.

Сега ни треба само снег, шолја, термометар и малку трпение. Ајде да донесеме чаша снег од мразот, да ја ставиме на топло, но не топло место, да потопиме термометар во снегот и да ја гледаме температурата. Отпрвин, колоната на жива релативно брзо ќе лази нагоре. Снегот останува сув. Откако ќе достигне нула, колоната на жива ќе престане. Од овој момент снегот почнува да се топи. Водата се појавува на дното на чашата, но термометарот сепак покажува нула. Со постојано мешање на снегот, не е тешко да се уверите дека додека не се стопи, живата нема да помрдне.

Што предизвикува температурата да запре и токму во моментот кога снегот се претвора во вода? Топлината што се доставува до чашата целосно се троши на уништување на кристалите на снегулките. И штом ќе се сруши последниот кристал, температурата на водата ќе почне да расте.

Истиот феномен може да се забележи при топење на кој било друг кристални материи. Сите тие бараат одредена количина на топлина за да се сменат од цврста во течна. Оваа количина, сосема специфична за секоја супстанција, се нарекува топлина на фузија.

Топлината на фузија за различни супстанцииразлични. И токму тука почнуваме да ги споредуваме специфичните горештини на фузија разни материи, меѓу нив повторно се издвојува водата. Како и специфичниот топлински капацитет, специфичната топлина на фузија на мразот е многу поголема од топлината на фузија на која било друга супстанција.

За да се стопи еден грам бензен, потребни ви се 30 калории, топлината на фузија на калај е 13 калории, олово - околу 6 калории, цинк - 28, бакар - 42 калории. А за да се претвори мразот во вода на нула степени потребни се 80 калории! Оваа количина на топлина е доволна за да се подигне температурата на еден грам течна вода од 20 степени до вриење. Само еден метал, алуминиумот, има специфична топлина на фузија која ја надминува топлината на фузија на мразот.

Значи, водата на нула степени се разликува од мразот на иста температура по тоа што секој грам вода содржи 80 калории повеќе топлина од грам мраз.

Сега кога знаеме колку е висока топлината на фузијата на мразот, гледаме дека немаме причина понекогаш да се жалиме дека мразот се топи „премногу брзо“. Кога мразот би ја имал истата топлина на спојување како и повеќето други тела, тој би се стопил неколку пати побрзо.

Во животот на нашата планета, топењето на снегот и мразот е од апсолутно исклучителна важност. Мора да се запомни дека само ледената покривка зафаќа повеќе од три проценти од целата земјина површина или 11 проценти од целата копнена маса. Во регионот на јужниот пол се наоѓа огромниот континент Антарктик, поголем по големина од Европа и Австралија заедно, покриен со континуиран слој мраз. Царува над милиони квадратни километри земја вечен мраз. Само глечерите и вечниот мраз сочинуваат една петтина од копното. На ова мора да ја додадеме површината вклучена во зимско времеснег. И тогаш можеме да кажеме дека од една четвртина до една третина од земјата е секогаш покриена со мраз и снег. Неколку месеци во годината оваа област надминува половина од целата копнена маса.

Јасно е дека огромните маси на замрзната вода не можат а да не влијаат на климата на Земјата. Колкаво колосално количество сончева топлина се троши само за да се стопи една снежна покривка на пролет! Впрочем, во просек достигнува околу 60 сантиметри во дебелина, а за секој грам треба да потрошите 80 калории. Но, сонцето е толку моќен извор на енергија што на нашите географски широчини понекогаш се справува со оваа работа за неколку дена. И тешко е да се замисли каков вид на поплава би не чекал ако мразот ја има, на пример, истата топлина на фузија како олово. Целиот снег може да се стопи за еден ден, па дури и за неколку часа, а потоа реките, надојдени до извонредни големини, ќе ги измијат и најплодниот слој почва и растенијата од површината на земјата, носејќи нераскажани катастрофи за целиот живот. на земјата.

Мразот, кога се топи, апсорбира огромна количина на топлина. Истата количина на топлина ја ослободува водата кога ќе замрзне. Ако водата имаше мала топлина на спојување, тогаш нашите реки, езера и мориња веројатно ќе замрзнат по првиот мраз.

Значи, покрај високиот топлински капацитет на водата, додадена е уште една извонредна карактеристика - висока топлина на фузија.