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温度計の歴史

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ケルビンLordは、温度計で使用される1848年にケルビンスケールを発明しました。ケルビンスケールは、高温と低温の究極の極端さを測定します。ケルビンは、「熱力学の第二法則」と呼ばれる絶対温度の概念を開発し、熱の動的理論を開発しました。

19世紀、科学者たちは可能な限り低い温度を研究していました。ケルビンスケールは、セルシウススケールと同じ単位を使用しますが、空気を含むすべてが固体で凍結する温度である絶対零度から始まります。絶対ゼロはO K、つまり-273°C摂氏です。

ケルビンLord-伝記

ウィリアムズトムソンir、ラーグスの男爵ケルビン、スコットランドのケルビンLord(1824-1907)はケンブリッジ大学で学び、チャンピオンのrowぎ手であり、後にグラスゴー大学の自然哲学の教授になりました。彼のその他の業績には、1852年のガスの「ジュール・トムソン効果」の発見と、最初の大西洋横断電信ケーブル(彼がナイトに選ばれた)の研究、およびケーブルシグナリングに使用されるミラーガルバノメーター、サイフォンレコーダーの発明があります。 、機械式潮predict予測器、改良された船のコンパス。

抜粋:哲学雑誌1848年10月ケンブリッジ大学出版局、1882年

…私が現在提案しているスケールの特徴的な特性は、すべての度合いが同じ値を持つことです。つまり、このスケールの温度T°の物体Aから温度(T-1)°の物体Bに下降する熱の単位は、数字Tが何であれ、同じ機械的効果を発揮します。これは、その特性が特定の物質の物理的特性とはまったく無関係であるため、絶対スケールと呼ぶことができます。

このスケールを空気温度計のスケールと比較するには、空気温度計の角度の値(上記の推定の原理による)がわかっている必要があります。カルノーが理想的な蒸気エンジンを考慮して得た式により、任意の温度での所定の体積の潜熱と飽和蒸気の圧力が実験的に決定されたときに、これらの値を計算できます。これらの要素の決定は、すでに言及したレグノーの偉大な仕事の主要な目的ですが、現在のところ、彼の研究は完全ではありません。まだ公開されている最初の部分では、所定の重量の潜熱、および0〜230°(空気温度計の中心)のすべての温度での飽和蒸気の圧力が確認されています。しかし、さまざまな温度での飽和蒸気の密度を知って、任意の温度で特定の体積の潜熱を決定できるようにする必要があります。 M.レグノーは、このオブジェクトの研究を開始する意向を発表しました。しかし、結果が判明するまで、おおよその法則に従って任意の温度で飽和蒸気の密度を推定することを除いて、現在の問題に必要なデータを完成する方法はありません(対応する圧力は、すでに発表されたレグノーの研究によって知られています)圧縮率と膨張率(マリオットとゲイルサック、またはボイルとダルトンの法則)。通常の気候の自然温度の制限内で、飽和蒸気の密度は、これらの法則を非常に厳密に検証するために、実際にレグノー(Annales de ChimieのEttudesHydrométriques)によって検出されます。そして、Gay-Lussacなどによって行われた実験から、温度100°ほどの大きな偏差はあり得ないと信じる理由があります。しかし、これらの法則に基づいた飽和蒸気の密度の推定値は、230°というこのような高温では非常に誤っている可能性があります。したがって、追加の実験データが取得されるまで、提案されたスケールの完全に満足のいく計算はできません。しかし、実際に所有しているデータを使用して、新しいスケールと空気温度計のスケールをおおよそ比較することができます。これは、少なくとも0°から100°の間で許容範囲内です。

提案されたスケールと空気温度計のスケールを比較するために必要な計算を行う労力は、最近グラスゴー大学のウィリアム・スティール氏によって親切に引き受けられました。 、現在はケンブリッジのセントピーターズカレッジです。表形式での彼の結果は、2つのスケール間の比較がグラフで表される図とともに、学会の前に置かれました。最初の表では、空気温度計の連続した温度による熱の単位の降下による機械的効果の量が示されています。採用される熱の単位は、空気温度計の1キログラムの水の温度を0°から1°に上げるのに必要な量です。機械的効果の単位はメートルキログラムです。つまり、1キログラムが1メートル高くなりました。

2番目の表では、0°から230°までのさまざまな温度計に対応する、提案されたスケールによる温度が示されています。 2つのスケールで一致する任意のポイントは0°と100°です。

最初の表に示されている最初の100個の数値を合計すると、100°の物体Aから0°のBに下降する熱の単位による仕事量は135.7になります。ブラック博士によると、現在79のこのような熱の単位(レグノーによって非常にわずかに修正されている)は、1キログラムの氷を溶かすでしょう。したがって、1ポンドの氷を溶かすのに必要な熱が1単位と見なされ、1ポンドが機械的効果の単位と見なされる場合、100からの熱の単位の降下によって得られる仕事量0°までは79x135.7、つまりほぼ10,700です。これは35,100フィートポンドと同じです。これは、1馬力のエンジン(33,000フィートポンド)の1分での作業よりも少し多くなります。その結果、1馬力で完全な経済で動作する蒸気エンジンがあり、ボイラーが100°の温度であり、凝縮器が氷の一定の供給によって0°に保たれた場合、1ポンド未満氷は一分で溶けます。