Измерение температуры в градусах Цельсия и Кельвинах. Что измеряется в кельвинах?

Например, свет с цветовой температурой 2700-3000 К называется теплым, имеет желтоватый оттенок и характерен для ламп накаливания. Как следует из названия, они светятся благодаря раскаленной вольфрамовой проволоке, температура которой напрямую зависит от цветовой температуры.

Измерение температуры в градусах Цельсия и Кельвинах

Шкала температур, наиболее часто используемая в большинстве стран мира с XVIII века, — это шкала Цельсия (°C). Другая температурная шкала, предложенная в 19 веке, усовершенствовала шкалу Цельсия и стала самой точной системой измерения очень низких температур. Новая шкала выявила специфическую константу для термодинамической точки воды — «кельвин» (К).

Измерение температуры в градусах Цельсия и Кельвинах

Однако, несмотря на дополнения и усовершенствования системы Кельвина, система Цельсия в настоящее время в основном используется во всем мире для определения градусов. В США и на Ямайке ранее использовалась и до сих пор используется другая температурная шкала, предложенная Фаренгейтом.

Измерения по Цельсию

Система градусов Цельсия названа в честь шведского физика Андерса Келсо, который разработал температурную шкалу в 1742 году. Ученый предположил, что природные процессы, такие как кипение воды или таяние льда, напрямую связаны с давлением в окружающей атмосфере. Это затрудняло получение точных показаний.

Шкала Цельсия имела диапазон от 0 до 100 градусов с символом «+», который опускался или поднимался до бесконечности. Это создавало проблему для точных показаний, так как известно, что вода расширяется при температуре ниже +4°C, давая неверные градусы при дальнейшем снижении температуры.

Температурная шкала Цельсия была пересмотрена и модернизирована только после того, как физик Уильям Томпсон (Кельвин) получил признание научного мира. В то время была введена фиксированная единица измерения температуры и принято определение, что 1 градус Цельсия равен 274,15 Кельвина.

Температура в градусах Цельсия

Температура в Кельвинах

Это название новой единице измерения температуры дал англичанин У. Томсон, который впоследствии получил титул лорда Кельвина из Ларгса за свои неоценимые заслуги в развитии физики. В 1848 году он предложил единицу градуса для расчета температурных измерений в такой форме:

1 Кельвин = 1/273,16 раза больше температуры тройной точки воды.

В новой шкале измерение температуры начинается с абсолютного нуля. Абсолютный ноль — это состояние, соответствующее значению минимальной внутренней энергии тела. Приведенное выше уравнение можно описать и по-другому:

1 K = 1/273,16 расстояния от абсолютного нуля до точки воды.

Тройная точка воды — это состояние равновесия между водяным паром, водой и льдом. Абсолютный ноль по Томсону (0 К) — это температурная точка, при которой молекулы больше не движутся, газы больше не имеют объема и которую называют их состоянием — состоянием идеального охлаждения. Достичь абсолютного нуля невозможно, но благодаря расчетам ученых стало возможным максимально приблизиться к нему. Весь смысл научной работы заключался в том, чтобы значительно упростить расчеты в таких масштабах, где в качестве принципа выступает константа, принимаемая за абсолютный ноль.

В новой шкале нет отрицательных значений. 0 К считается самой низкой возможной температурой на Земле. Поэтому, с точки зрения физиков и математиков, легче вычислять температуры, формировать средние значения или выводить соотношения плюс и минус. Однако при указании значений температуры в градусах Кельвина термин «градус» не используется, поскольку шкала Томпсона указывает значения не в градусах, а в «абсолютной температуре».

Температура в Цельсиях, Кельвинах, Фаренгейтах

Понятие цветовой температуры

Цветовая температура — самое важное свойство светодиодных осветительных приборов. От этого зависит, насколько комфортно вы будете чувствовать себя внутри подсвеченных светодиодных ламп, лент или светильников.

Светодиодные лампы используются в новых автомобилях, домах, предприятиях и наружной рекламе. Они используются в фарах, уличном и офисном освещении и многих других изобретениях человека.

Понятие цветовой температуры светодиодных ламп даже не относится к количеству излучаемого ими тепла и имеет совершенно другое значение. Это визуальный результат восприятия человеческим глазом источника света. Поскольку цветовой спектр света приближается к солнечному (желтому), определяется «теплота» отдельных ламп.

Можно также провести связь с пламенем свечи, и вы сразу увидите, как описывается это явление. И наоборот, голубоватый светлый тон ассоциируется с облачным небом, снежным ночным небом. Этот свет создает холодные, бледные изображения. Но есть и научное объяснение.

Когда кусок металла нагревается, на нем появляется характерное свечение. Цветовой спектр изначально находится в красном диапазоне. При повышении температуры цветовой спектр постепенно смещается в сторону желтого, белого, светло-голубого и фиолетового цветов.

Следующая таблица обычно применяется к цветовой температуре светодиодных ламп:

Цветовая температура светодиодных ламп

Каждый цвет металла соответствует своему температурному диапазону, так что явление можно описать с помощью известных физических величин. Это помогает характеризовать цветовую температуру не как случайную величину, а как фиксированный интервал нагрева до достижения желаемого спектрального цвета.

Цветовой спектр светодиодных кристаллов несколько отличается. Он отличается от возможных блестящих цветов металла благодаря разной технологии происхождения. Однако основная идея остается неизменной: для достижения желаемого цветового тона необходима определенная цветовая температура.

Следует отметить, что этот показатель не имеет никакого отношения к количеству тепла, выделяемого светильником.

Цветовая температура измеряется в градусах Кельвина (К).

    Согласно европейским стандартам, все источники света делятся на три цветовые группы:

Цветовая температура обычной лампы накаливания составляет около 2800 К, поэтому теплое белое свечение светодиодных ламп наиболее привычно для глаза (от 2700 до 3500 К).

Для большинства применений и помещений рекомендуются «нейтральные» источники света (Тсв = 4000-4500 К). Что касается влияния цветовой температуры на человека, то теплый свет оказывает расслабляющее и комфортное воздействие, а более холодные цвета стимулируют организм к концентрации и целенаправленной работе.

Опять же, не следует путать цветовую температуру с физической температурой (количеством тепла), излучаемым вашей лампой — это разные показатели.

Сочетая в одном помещении источники света с разной температурой, можно изменить восприятие цветов предметов в комнате. Но не переусердствуйте! Важно обращать внимание на гармонию цветов, иначе может получиться «цветовая дискотека», раздражающая глаза. А неудачное решение не покажет вкус владельца квартиры с лучшей стороны.

Шкала цветовой температуры

Сегодняшний отечественный рынок предлагает широкий выбор светодиодных источников света. Все они работают в разных температурных диапазонах.

Обычно их выбирают в зависимости от места установки, поскольку каждый светильник имеет свой уникальный вид. Одна и та же комната может значительно преобразиться, просто изменив цвет освещения.

Читать еще:  Несколько способов очистки увлажнителя воздуха. Как почистить увлажнитель воздуха?

Чтобы получить максимальную отдачу от каждого светодиодного источника света, следует заранее определить, с каким цветом вы чувствуете себя наиболее комфортно. Понятие цветовой температуры не является специфическим для светодиодных ламп, его нельзя связать с конкретным источником, оно зависит только от спектрального состава выбранного излучения.

Цветовая температура всегда существовала у любого источника света, но когда были созданы стандартные лампы накаливания, их свет был только «теплого» желтого цвета (спектр излучения был стандартным).

С появлением флуоресцентных и галогенных источников света стал использоваться белый, «холодный» свет. Светодиодные лампы имеют еще более широкий цветовой диапазон, поэтому самостоятельно выбрать оптимальный светильник сложнее, все их оттенки теперь зависят от полупроводникового материала.

Шкала цветовой температуры светодиодных ламп

Индекс цветопередачи светодиодных ламп

Индекс цветопередачи описывает способность воспринимать цветовые градиенты. Когда световая температура светодиодных ламп опускается ниже 3200 К, цветовосприятие значительно снижается. Попробуйте выбрать зеленый или коричневый цвет из коробки мелков при свечах. Поверьте, это будет нелегко.

Индекс цветопередачи

Индекс цветопередачи очень точно указывается для светодиодных ламп для автотранспорта, поскольку при плохой цветопередаче водитель может не различать дорогу и обочину.

Свет может изменять яркость и насыщенность цветов в помещении. Это явление называется метамеризмом.

Каждая лампочка имеет определенную цветопередачу, которая обозначается на упаковке индексом Ra (или CRl). Этот параметр источника света определяется его способностью максимально точно воспроизводить цвета освещаемого объекта.

Для достижения наилучших результатов используйте лампы с индексом цветопередачи 80 Ra или выше. Таким образом, все цвета интерьера могут выглядеть максимально естественно.

Свойства Фактор Примеры лампочек
Ссылка 99-100 Лампы накаливания, галогенные лампы
Очень хорошо Выше 90 Люминесцентные лампы с пятикомпонентными люминофорами, металлогалогенные лампы (MFL), современные светодиодные лампы
Очень хорошо 80-89 Трехкомпонентные люминесцентные лампы, светодиодные лампы
Хорошо 70-79 LBC, LDC люминесцентные лампы, светодиодные лампы
Хорошо 60-69 Люминесцентные лампы LD, LB, светодиодные лампы
Промежуточный отчет 40-59 CRL (ртутные), CFL с улучшенной цветопередачей
Бедные Дно 39 Лампы ДНАТ (натриевые пары)

Маркировка цветовой температуры

На упаковке каждой лампы производители указывают ее технические характеристики. Помимо всех остальных характеристик, таких как мощность, напряжение, частота сети, для светодиодных ламп также должна быть указана цветовая температура (это относится не только к светодиодным лампам).

Это важный фактор, который необходимо учитывать перед покупкой лампы.

Кстати, это свойство указано не только на упаковке, но и на самой лампе. Вот пример, светодиодная лампа мощностью 7 Вт и температурой 4000 К. Он установлен на кухне в моем доме, с приятным свечением дневного света.

А вот еще один пример цветовой температуры 2800 Кельвинов светодиодного точечного светильника для гипсокартонных потолков. Светильники с такой цветовой температурой излучают теплый свет, похожий на свет лампы накаливания, и были установлены в спальне одного из домов.

Шкала цветовой температуры

Другое название этого значения — колориметрическое значение. Он указан на упаковке осветительных приборов. Исходя из этих параметров, можно определить площадь, на которой лампа будет освещать помещение. Чтобы обеспечить приятный отдых (чтобы свет не раздражал глаза), необходимо заранее выяснить, какой спектр предпочтителен для данного помещения: теплый, нейтральный, холодный.

Температура

Иногда не удается найти светильник с нужной температурой. Затем можно комбинировать лампы холодного и теплого диапазона.

Индекс цветопередачи светодиодных ламп

Он показывает, насколько четко можно различить цвета в данном спектре света. Например, в сумерках цвета визуально тускнеют и могут сливаться друг с другом, в то время как синий и бордовый одинаково воспринимаются глазом.

В таблице показан процент источников света с цветовой температурой и индексом цветопередачи (измеряется от 0 до 100):

Более холодный диапазон длин волн позволяет им больше рассеиваться. Для приятного освещения и приемлемой цветопередачи этот показатель не должен опускаться ниже 80.

Маркировка цветовой температуры

На упаковке производители указывают колориметрические свойства. Иногда в виде теневой диаграммы или с указанием градусов Кельвина. Он также указывается на базе вместе с мощностью, напряжением и т.д.

Визуальная индикация спектра излучения не всегда возможна. Цвет стен и мебели, количество естественного света, которое меняется в течение дня, и размер помещения — все это влияет на восприятие. Чтобы сделать большое количество показателей более управляемыми, были разработаны санитарные нормы, основанные на средних свойствах источников света.

Они устанавливают руководящие принципы стандартов для всех типов помещений.

Свет

  • Для жилых квартир и домов рекомендованы светильники белого теплого спектра от 2800 до 3500 К. Это лампы накаливания либо флуоресцентные.
  • Для санузлов, коридоров в квартирах, офисах, поликлиниках, школах устанавливают нейтральный свет 3700–5500 К.
  • Для операционных, лабораторий, уличной подсветки применяют холодный белый диапазон 5500–7500 К.

Цветовая температура и восприятие человека

Световой спектр оказывает непосредственное влияние на настроение и психическое состояние человека. Наше тело генетически приспособлено к смене циклов. Поэтому каждый спектр вызывает определенную реакцию.

Например, теплое излучение солнца преобладает утром и вечером. Теплый свет поможет вам утром без стресса пробудиться ото сна. Вечером, напротив, он успокаивает вас и готовит к крепкому сну.

Нейтральный белый свет воспринимается как полуденный, настраивает на активную работу и способствует концентрации внимания. Поэтому он используется в местах, где люди работают или учатся в течение дня.

Холодный синий поток оказывает тонизирующее действие и при коротком времени экспозиции позволяет быстро адаптироваться к интенсивным физическим и умственным нагрузкам. При длительном воздействии он вызывает апатию, вялость и беспокойство.

Мы рекомендуем вам посмотреть это видео:

Настройки баланса белого знакомы в основном любителям и профессионалам видео- и фотосъемки. В меню каждого сериала, даже самого простого, есть возможность установить этот параметр. Значки баланса белого выглядят так, как показано на рисунке 12.

Рисунок 12 — Опции для настройки баланса белого на фотоаппарате (видеокамере).

Сразу следует сказать, что белый цвет может быть достигнут при использовании источника света с цветовой температурой 5500К (это может быть солнечный свет, фотовспышка или другое искусственное освещение) и когда рассматриваемые объекты белого цвета (они отражают все излучение видимого света). В других случаях белый цвет может быть лишь приближением к белому. Посмотрите на рисунок 13. На ней изображена та же хроматографическая диаграмма XXZ, которую мы недавно изучали, а в центре диаграммы — белая точка, отмеченная крестиком.

Locus

Рисунок 13 — Белая точка.

Выделенная точка имеет цветовую температуру 5500K и, как истинно белый цвет, является суммой всех цветов спектра. Координаты для этой точки x = 0.33 и y = 0.33. Эта точка называется точкой равной энергии. Точка белого цвета. Естественно, что если цветовая температура источника света составляет 2700К, то точка белого здесь не стоит и о каком белом цвете может идти речь? Белого цвета никогда не будет! В этом случае белыми могут быть только яркие пятна. Пример такого случая показан на рисунке 14.

Читать еще:  Что такое одорант природного газа — добавки для придания специфических запахов. Что добавляют в газ для запаха?

temperature

Рисунок 14 — Различные цветовые температуры.

Баланс белого — это настройка цветовой температуры для всего изображения. При правильной настройке цвета будут соответствовать просматриваемому изображению. Если на изображении преобладают неестественные голубые и синие цвета, это означает, что цвета недостаточно теплые, цветовая температура сцены слишком низкая и ее нужно повысить. Если красный тон доминирует во всей картине — цвета «перегреты», цветовая температура слишком высока, ее нужно понизить. Пример см. на рисунке 15.

balans

Рисунок 15 — Пример правильной и неправильной настройки цветовой температуры.

Цветовая температура всей сцены рассчитывается как среднее значение всех цветов на изображении. Поэтому, если у вас смешанные источники света или цвета с очень разными оттенками, камера рассчитает среднюю температуру, которая не всегда будет правильной. Пример такого неправильного расчета показан на рисунке 16.

True

Рисунок 16 — Неизбежная неточность при установке цветовой температуры.

Как перевести Кельвины в градусы Фаренгейта

В Великобритании и Америке температура обычно измеряется в градусах по Фаренгейту. Наши граждане к нему не привыкли, но англичане и американцы его используют. Он был изобретен в 1724 году немецким ученым Х. Фаренгейтом. Затем ученый разделил на сто градусов расстояние между двумя величинами: самой низкой температурой в городе, где он жил, и температурой человеческого тела. Ноль соответствует температуре смеси воды и льда с хлоридом аммония, а 96°F — температуре тела здорового человека.

Пересчитать Фаренгейт в Кельвин проще, если вы знаете соотношение в градусах Цельсия. Согласно таблице Фаренгейта, ледяная вода тает при температуре +32°F и закипает при температуре +212°F. Это происходит только в том случае, если давление в норме. В противном случае температуры плавления и кипения могут отличаться от эталонных значений. Абсолютный ноль здесь равен 459,67°F. Эта шкала пересекается со шкалой Цельсия на отметке 40 градусов.

Кельвины в Цельсии

Чтобы перевести градусы Кельвина в градусы Фаренгейта, удобно использовать конвертер. Пересчет из одного значения в другое может быть легко выполнен компьютером. Если такого удобного конвертера нет, можно воспользоваться следующей формулой: K = (y°F + 459,67) x 5/9. Например, если необходимо перевести 80°F, расчет производится следующим образом: K = (80°F + 459,67) x 5/9.

Перевод из одного значения в другое также упрощается, если помнить, что 0 К соответствует абсолютному нулю, что эквивалентно 459,67 °F. На шкале Кельвина нет отрицательных значений. Для расчета вам необходимо:

  1. Прибавить сначала 459,67. Таким образом, получится: 459,67 + 80°F= 539, 67.
  2. Затем, чтобы получить значения в кельвинах, нужно сумму умножить на 5/9, что приблизительно равно 0,5556.

539, 67х0,5556 = 299,84.

Ответ: 80°F = 299,84 К.

Чтобы научиться понимать измерения Кельвина, важно знать, что 0 в данном случае — это теоретическое значение, при котором газ не имеет объема, молекулы не движутся. В природе эта величина недостижима, а в лаборатории исследователи приблизились к ней лишь теоретически. Поскольку в этой шкале нет отрицательных значений, ее легче рассчитать. Физики и химики часто используют его, потому что легче начинать с абсолютного нуля. Эта шкала неизвестна многим людям и не всегда преподается в школе. Не все знают, какая самая низкая температура во Вселенной, поэтому используют градусы Цельсия или Фаренгейта, чьи минимальные и максимальные значения легче понять.

Индекс цветопередачи

CRI — это индекс цветопередачи, который варьируется от 0 до 100, причем 100 — это наивысшая способность цветопередачи. Параметр CRI определяется путем сравнения внешнего вида восьми стандартизированных цветовых образцов CIE, освещенных определенным источником света, а затем повторно протестированных с эталонным источником света с той же соответствующей цветовой температурой (CCT). Следует отметить, что каждый источник света имеет характерный для него световой спектр. Когда мы смотрим на окружающую среду, цвета, которые мы видим, основаны на этом спектральном распределении. CRI — это показатель способности источника света отражать цвет объекта в его истинной, органической форме. Другими словами, он должен точно отражать все частоты цветового спектра по сравнению с идеальным эталонным источником света аналогичного типа. Лучшим эталонным освещением является дневной свет, поскольку он является наиболее естественным и точным источником передачи цвета.

качество цветопередачи зарубежных и отечественных ламп

Сравнение индекса цветопередачи

Тип лампы, расположенный ближе к верхней границе диапазона, обеспечит более точную цветопередачу для окружающего объекта в целом. Это очень важно для таких вещей, как фотография и музейное освещение. Однако он может повлиять на ваше тело и имущество. Поэтому выбирайте лампы, благодаря которым окружающее пространство будет выглядеть чистым, светлым и максимально приближенным к естественной среде. Традиционные лампы накаливания, хотя и имеют лучший индекс цветопередачи и устраняют цветовые различия, также являются наименее эффективным источником теплого света, поскольку излучают свет во всех направлениях. Изначально светодиодные лампы не обладали высоким индексом цветопередачи, и многие потребители были обеспокоены другими преимуществами светодиодов, понимая, что они не предназначены для точной цветопередачи. Однако много времени и усилий было потрачено на исследование способов улучшения цветовых характеристик светодиодных ламп, и сегодня на рынке представлено множество светодиодов с хорошими или отличными цветовыми характеристиками.

Каков наилучший CRI для вас

Индекс цветопередачи 90 или выше считается высоким, в то время как значения от 70 до 80 считаются умеренными или низкими. Это конкретное значение, которое указывается не на лампе, а на упаковке, поскольку возможны отклонения в небольших физических пределах.

Если требуется высокое качество цвета, можно использовать значение 90 или выше.

В противном случае вы можете предпочесть другие параметры, такие как светоотдача или мощность рассматриваемого светильника, и использовать CRI в качестве запасного показателя. Стоит также отметить, что улучшение качества света в LL требует добавления большего количества люминофора. Поэтому переход на светодиоды с более высокой светоотдачей обычно означает снижение энергоэффективности. Однако в большинстве случаев эта жертва оправдывает себя, когда рассматриваются преимущества.

Лампы и светильники для помещений

В зависимости от задачи, окружающей среды и личных предпочтений, в помещениях и на улице используются различные типы ламп.

Светодиодное освещение

Светодиоды доступны в диапазоне от 2200K до 6000K (от «теплого» желтого до яркого или «холодного» синего). CRI светодиодов сильно зависит от конкретного источника света. Однако диапазон значений CRI очень широк и обычно лежит в пределах от 65 до 95.

Яркость светодиодов регулируется очень легко и варьируется от 100% до 0,5%.

Диммируемые светодиоды работают за счет уменьшения прямого тока или модуляции ширины импульса. Светодиоды очень эффективны, и эффект от них очень велик по сравнению с лампами накаливания. Типичная мощность источников света составляет от 37 до 120 люмен/ватт.

Эффективность светодиодов снижается с увеличением тока.

С увеличением силы тока увеличивается и теплоотдача, что сокращает срок службы светильника.

Со временем общее снижение производительности относительно невелико, и в конце срока службы выходная мощность немного снижается, составляя около 80% от нормальной.

Светодиоды используются во всех формах — от ламп, лент, светильников до гирлянд для дизайна любого цвета.

Читать еще:  Поребрик и бордюр: в чем разница. Чем отличается бордюр от поребрика?

Лампы накаливания

Три основных варианта выбора для потребителей: мягкий белый (около 2700-3000K), холодный белый (3500-4100K) и дневной свет (5000-6500K). Все лампы накаливания излучают свет во всех направлениях.

Это означает, что они излучают свет в диапазоне 360 градусов и требуют светильников или отражателей для направления большей части их излучения на нужную целевую область, иначе энергия, необходимая для производства света, расходуется впустую.

Галогенные лампы

Галогенные лампы выпускаются с цветовой температурой 2900-3100k, но современные технологии характеризуются тем, что благодаря действию светофильтров они могут достигать цветовой температуры 4000k.

Люминисцентные

Люминесцентные лампы могут иметь различную цветовую температуру в зависимости от свойств используемого люминофора. Это позволяет индивидуально подобрать лампу с наиболее приятным светом. Люминесцентные лампы выпускаются в широком диапазоне цветовых температур, от 2700 oK до 6500 oK.

Таблица маркировки

Таблица цветовой температуры и значение маркировки

маркировка люминисцентных ламп

Пример маркировки для импортных ламп

импортные лампы

Градусы Фаренгейта

Первым, кто разработал почти современный термометр, был Габриэль Фаренгейт, который начал использовать ртуть вместо спирта. По современной шкале Фаренгейта точка замерзания воды составляет 32 градуса, а точка кипения — 212 градусов.

В общем, история шкалы Фаренгейта может вызвать у вас улыбку, но вы должны помнить, что быть первым нелегко.

Прибор термометр из 18-го века

Устройство из 18 века.

Сам изобретатель определил температуру плавления смеси воды со льдом, морской солью (хлорид натрия) и аммиаком (хлорид аммония) как нулевую. Во втором популярном варианте зимняя температура наружного воздуха просто принималась за ноль. Было довольно необычно получить «0 по Фаренгейту» для смеси трех веществ, но, видимо, ученый не любил простые истории…..

Второй точкой отсчета была температура человеческого тела. С этим значением связана еще одна интересная история.

Физик выбрал свою жену в качестве эталонного атома, температуру которого он измерил для эксперимента. Только он не учел, что в то время она была нездорова и что ее «нормальная» температура сейчас была бы 37,8 градусов по Цельсию, а не 36,6 градусов. Таким образом, 100 градусов по Фаренгейту соответствуют 37,7 °C.

По современной шкале Фаренгейта температура здорового человека равна 98,6 Фаренгейта, температура тающего льда равна 32, а для смеси воды с аммиаком и солью (смесь Фаренгейта) — 0°F.

Число 32 не было выбрано ученым наугад. Фаренгейт принадлежал к французскому масонству, а в этом тайном обществе существует 32 степени посвящения.

Чтобы перевести градусы Фаренгейта в градусы Цельсия, необходимо воспользоваться формулой:

T (°C) = 5/9 x (t (°F) — 32).

И наоборот. Известная температура здорового человека 36,6 градусов по Фаренгейту соответствует:

T (°F) = 9/5 x (t (°F) + 32)

(36,6 x 9/5) + 32 = 96,8°F.

Не красивое число 100, как хотел изобретатель.

Только шкала Фаренгейта используется в США, четырех островных штатах и иногда, если я правильно помню, в Канаде и Великобритании.

Ноль по Фаренгейту не оказывает очевидного и понятного воздействия на обычного человека, в отличие от нуля по современной шкале Цельсия (точка таяния льда).

Градусы Цельсия

Шведский метеоролог Андерс Келсос предложил новую температурную шкалу. За ноль была принята точка кипения воды, а лед начинал таять при 100 °C (оба значения при нормальном атмосферном давлении)!

Сегодня мы используем шкалу Цельсия в обратном порядке, благодаря Карлу Линнею.

Келсо старался избегать отрицательных значений в своих «термометрических» измерениях. Поэтому он выбрал «0» в качестве точки кипения, верхнее значение было 0, а нижнее 150, отрицательных чисел не было.

С другой стороны, Линней был ботаником и использовал в своих теплицах термометр, для которого больше подходит современная версия шкалы.

В 18 веке эта шкала называлась «шведской шкалой». В 19 веке его обычно называли «сантиградус», иногда по имени его изобретателя. Centigrade на английском языке и centigrado на французском. Только в 1948 году Международный комитет мер и весов окончательно утвердил название «градусы Цельсия». В современном английском языке 10 градусов Цельсия переводится как «10 degrees centigrade».

Градусы Кельвина

Теперь в самом загадочном из всех… В середине 19 века появилась еще одна температурная шкала — шкала Кельвина. И если вы никогда не слышали этого названия (которое, кстати, является одной из семи важнейших международных единиц измерения), то это просто из-за гуманистического образования. В конце концов, температура измеряется в кельвинах в термодинамике, которая является системой измерения для ученых, а не для домашних хозяйств. Так что же измеряется в кельвинах?

Интересно, что температура измеряется просто «в кельвинах», без слова «градусы».

Еще более забавно, что шкала названа в честь Уильяма Томсона, известного своими научными работами в области электростатики и термодинамики….. но Кельвин, тогда кто?

Ах да, сэр Уильям, с титулом лорд Кельвин из Ларгса. Отсюда «эффект Томсона» и «шкала Кельвина».

Что измеряется в Кельвинах? Точно такая же температура, но… Сама шкала интересна еще и тем, что она абсолютна (все приведенные выше значения — эмпирические) и начинается с «нуля», которого невозможно достичь.

Температура 0 К — это абсолютный ноль, значение которого невозможно достичь, поскольку это запрещено Третьим законом термодинамики. Но каждый может попробовать. Все, что нужно сделать, это достичь точки, где частицы материи больше не движутся, причем движутся полностью.

Как видите, эта величина чисто теоретическая и невозможна на практике. Самая низкая достигнутая температура составляет 0,0000002K, но не 0!

Чтобы перевести температуру в градусах Кельвина в градусы Цельсия, просто вычтите 273,15 из температуры в градусах Кельвина. Простая формула преобразования. Это должно сделать шкалы Кельвина и Цельсия совместимыми. -273,15 °C = 0 K, и 0 °C = 273,15 K.

Излучения тепла зеброй

Тепловое излучение зебры

Это, конечно, не вся история. В конце концов, были еще степени Реомюра и Романа, Ранкина и Делиля. И не забывайте о Ньютоне. В конце концов, в системе СИ существует только одна температура — кельвиновая. Но дома мы больше знакомы с градусами Цельсия. Просто потому, что замораживание воды — это понятный процесс, в то время как «абсолютный ноль» — это нечто далекое и непонятное. Ответ на поставленный в начале вопрос прост: каждый ученый разработал температурную шкалу, которая показалась ему наиболее подходящей, исходя из его собственного опыта и представлений.

Фактически, даже температура не может быть измерена напрямую, другие величины, такие как изменение объема, электрическое сопротивление или интенсивность излучения, выполняются в каждом устройстве. Вот такая история.

Подробнее об этой теме:

Оцените статью