थर्मामीटर और लॉर्ड केल्विन का इतिहास

लॉर्ड केल्विन ने 1848 में प्रयुक्त केल्विन स्केल का आविष्कार किया थर्मामीटर. केल्विन स्केल गर्म और ठंडे के चरम चरम को मापता है। केल्विन ने पूर्ण तापमान के विचार को विकसित किया, जिसे "कहा जाता है"उष्मागतिकी का दूसरा नियम", और गर्मी के गतिशील सिद्धांत को विकसित किया।

में 19 वी सदी, वैज्ञानिक शोध कर रहे थे कि सबसे कम तापमान संभव क्या था। केल्विन स्केल सेलिसियस स्केल के समान इकाइयों का उपयोग करता है, लेकिन यह शुरू होता है परम शुन्य, को तापमान जिस पर हवा सहित सब कुछ ठोस जम जाता है। पूर्ण शून्य O K है, जो है - 273 ° C डिग्री सेल्सियस।

सर विलियम थॉमसन, लार्ग्स के बैरन केल्विन, स्कॉटलैंड के लॉर्ड केल्विन (1824 - 1907) ने कैंब्रिज में अध्ययन किया विश्वविद्यालय, एक चैंपियन रोवर था, और बाद में विश्वविद्यालय में प्राकृतिक दर्शन के प्रोफेसर बन गए ग्लासगो। उनकी अन्य उपलब्धियों में गास के "जूल-थॉमसन प्रभाव" की 1852 की खोज और पहली ट्रांसअटलांटिक पर उनका काम था तार केबल (जिसके लिए उन्हें नाइट किया गया था), और केबल सिग्नलिंग में उपयोग किए जाने वाले दर्पण गैल्वेनोमीटर, साइफ़ोन रिकॉर्डर, मैकेनिकल ज्वार भविष्यवक्ता, एक बेहतर जहाज के कम्पास का उपयोग करके उनका आविष्कार।

... पैमाने की विशेषता संपत्ति जो अब मैं प्रस्तावित करता हूं, यह है कि सभी डिग्री का समान मूल्य है; वह यह है कि, शरीर के तापमान A के इस पैमाने पर तापमान A (T-1) के तापमान पर एक शरीर B तक, शरीर A से उतरने वाली एक इकाई, वही यांत्रिक प्रभाव देगा, जो भी संख्या T हो। यह केवल एक पूर्ण पैमाने पर कहा जा सकता है क्योंकि इसकी विशेषता किसी भी विशिष्ट पदार्थ के भौतिक गुणों से काफी स्वतंत्र है।

इस पैमाने की तुलना एयर-थर्मामीटर से करने के लिए, हवा-थर्मामीटर की डिग्री के मूल्यों (ऊपर बताए गए अनुमान के सिद्धांत के अनुसार) को जानना चाहिए। अब Carnot द्वारा उनके आदर्श स्टीम-इंजन के विचार से प्राप्त एक अभिव्यक्ति, हमें इनकी गणना करने में सक्षम बनाती है मान जब किसी दिए गए आयतन की अव्यक्त गर्मी और किसी भी तापमान पर संतृप्त वाष्प का दबाव प्रायोगिक रूप से होता है निर्धारित। इन तत्वों का निर्धारण, रेग्नॉल्ट के महान कार्य का मुख्य उद्देश्य है, जो पहले से ही संदर्भित है, लेकिन, वर्तमान में, उनके शोध पूरे नहीं हुए हैं। पहले भाग में, जिसे अकेले ही प्रकाशित किया गया है, एक दिए गए वजन का अव्यक्त ताप, और 0 ° और 230 ° (सेंट के बीच सभी तापमानों पर संतृप्त वाष्प का दबाव। हवा-थर्मामीटर), पता चला है; लेकिन विभिन्न तापमानों पर संतृप्त वाष्प के घनत्व को जानने के अलावा, किसी भी तापमान पर किसी दिए गए आयतन के अव्यक्त ताप का निर्धारण करने में सक्षम होना आवश्यक होगा। म। रेग्नॉल्ट ने इस वस्तु के लिए शोधों को स्थापित करने के अपने इरादे की घोषणा की; लेकिन जब तक परिणाम ज्ञात नहीं हो जाते, तब तक हमारे पास वर्तमान समस्या के लिए आवश्यक डेटा को पूरा करने का कोई तरीका नहीं है, सिवाय इसके कि किसी भी तापमान पर संतृप्त वाष्प के घनत्व का अनुमान लगाया जाए ( संपीडन और विस्तार के अनुमानित नियमों (मारियट और गे-लसैक, या बॉयल के कानूनों) के अनुसार रेग्नॉल्ट के अनुसंधानों द्वारा ज्ञात पहले से ही ज्ञात दबाव)। डाल्टन)। सामान्य जलवायु में प्राकृतिक तापमान की सीमा के भीतर, संतृप्त वाष्प का घनत्व है वास्तव में Regnault द्वारा पाया गया (bytudes Hydrométriques Annales de Chimie में) बहुत बारीकी से इनका सत्यापन करने के लिए कानून; और हमारे पास ऐसे प्रयोगों से विश्वास करने के कारण हैं जो गे-लुसाक और अन्य लोगों द्वारा किए गए हैं, कि तापमान 100 ° जितना अधिक हो, उतना विचलन नहीं हो सकता है; लेकिन इन कानूनों पर स्थापित संतृप्त वाष्प के घनत्व का हमारा अनुमान 230 डिग्री पर इस तरह के उच्च तापमान पर बहुत गलत हो सकता है। इसलिए प्रस्तावित पैमाने की पूरी तरह से संतोषजनक गणना तब तक नहीं की जा सकती है जब तक कि अतिरिक्त प्रयोगात्मक डेटा प्राप्त नहीं किया जाएगा; लेकिन वास्तव में हमारे पास जो डेटा है, हम हवा-थर्मामीटर के साथ नए पैमाने की एक अनुमानित तुलना कर सकते हैं, जो कम से कम 0 ° और 100 ° के बीच सहनीय रूप से संतोषजनक होगा।

हवा-थर्मामीटर के बीच प्रस्तावित पैमाने की तुलना को प्रभावित करने के लिए आवश्यक गणना करने का श्रम, के बीच बाद के ० ° और २३० ° की सीमाएं, श्री पीटर स्टील, हाल ही में ग्लासगो कॉलेज, जो अब सेंट पीटर कॉलेज है, के द्वारा की गई है। कैम्ब्रिज। सारणीबद्ध रूपों में उनके परिणाम सोसाइटी के सामने रखे गए थे, एक आरेख के साथ, जिसमें दो पैमानों के बीच तुलनात्मक रूप से चित्रण किया गया है। पहली तालिका में, हवा-थर्मामीटर के क्रमिक डिग्री के माध्यम से गर्मी की एक इकाई के वंश के कारण यांत्रिक प्रभाव की मात्रा का प्रदर्शन किया जाता है। गोद ली गई ऊष्मा की इकाई वायु-थर्मामीटर के 0 ° से 1 ° तक एक किलोग्राम पानी के तापमान को बढ़ाने के लिए आवश्यक मात्रा है; और यांत्रिक प्रभाव की इकाई मीटर-किलोग्राम है; यानी, एक किलोग्राम एक मीटर ऊंचा उठा।

दूसरी तालिका में, प्रस्तावित पैमाने के अनुसार तापमान, जो 0 डिग्री से 230 डिग्री तक हवा-थर्मामीटर के विभिन्न डिग्री के अनुरूप है, प्रदर्शित किया जाता है। दो तराजू पर मेल खाने वाले मनमाने अंक 0 ° ​​और 100 ° हैं।

यदि हम पहली तालिका में दिए गए पहले सौ संख्याओं को एक साथ जोड़ते हैं, तो हम शरीर के ए से 100 ° पर B से 0 ° पर उतरने वाली इकाई के कारण काम की मात्रा के लिए 135.7 पाते हैं। अब डॉ। ब्लैक के अनुसार गर्मी की 79 ऐसी इकाइयाँ होंगी (उनका परिणाम रिगनल्ट द्वारा बहुत थोड़ा सही किया गया), एक किलोग्राम बर्फ को पिघला देता है। इसलिए यदि बर्फ के एक पाउंड को पिघलाने के लिए आवश्यक गर्मी को अब एकता के रूप में लिया जाए, और अगर एक मीटर-पाउंड को इकाई की इकाई के रूप में लिया जाए यांत्रिक प्रभाव, 100 ° से 0 ° तक गर्मी की एक इकाई के वंशज द्वारा प्राप्त किए जाने वाले कार्य की मात्रा 79x135.7, या 10,700 है लगभग। यह 35,100 फुट-पाउंड के समान है, जो एक मिनट में एक-हार्स-पावर इंजन (33,000 फुट पाउंड) के काम से थोड़ा अधिक है; और नतीजतन, अगर हमारे पास स्टीम-इंजन एक-हार्स-पॉवर में सही अर्थव्यवस्था के साथ काम कर रहा होता, तो बॉयलर में होता तापमान 100 ° और कंडेनसर को बर्फ की निरंतर आपूर्ति द्वारा 0 ° पर रखा जाता है, बल्कि एक पाउंड से भी कम बर्फ को पिघलाया जाता है एक मिनट।