
การสอบเทียบเทอร์มอมิเตอร์โดยใช้จุดคงที่สองจุดของเซลเซียส
ในปี ค.ศ. 1742 อันเดิร์ส เซลเซียส — นักดาราศาสตร์ชาวสวีเดนจากมหาวิทยาลัยอุปซอลา — ได้เสนอบทความต่อราชบัณฑิตยสถานวิทยาศาสตร์แห่งสวีเดน โดยเสนอมาตราส่วนอุณหภูมิที่อิงจุดอ้างอิงสองจุดที่สามารถทำซ้ำได้ คือจุดเยือกแข็งและจุดเดือดของน้ำ ความเข้าใจสำคัญของเขาคือการเปลี่ยนสถานะเหล่านี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิคงที่และเป็นสากลภายใต้ความดันบรรยากาศมาตรฐาน (760 mmHg / 101.325 kPa)
มาตราส่วนดั้งเดิมของเซลเซียสกลับด้านจากที่เราใช้ในปัจจุบัน: เขากำหนด 0° ให้จุดเดือดและ 100° ให้จุดเยือกแข็ง มาตราส่วนถูกกลับด้านหลังจากเขาเสียชีวิต (1744) อาจเป็นฝีมือของคาร์ล ลินเนียส หรือผู้ผลิตเครื่องมือ ดาเนียล เอ็คสตรอม
กระบวนการนี้ต้องใช้เทคนิคอย่างระมัดระวัง — ปรอทต้องเข้าสู่สมดุลอย่างสมบูรณ์ที่จุดอ้างอิงแต่ละจุด เซลเซียสบันทึกว่าความดันที่เปลี่ยนไป 27 mmHg จะเลื่อนจุดเดือดประมาณ 1°C
คำแนะนำ
รวบรวมหลอดแก้วเส้นเลือดฝอยและอ่างเก็บปรอท
รวบรวมหลอดแก้วเส้นเลือดฝอยและอ่างเก็บปรอท
เลือกหลอดแก้วรูเล็ก (เส้นเลือดฝอย) ยาวประมาณ 30 ซม. ปิดปลายด้านหนึ่ง โดยมีอ่างเก็บทรงกลมเล็กเป่าที่ปลายปิด ปรอทขยายตัวเป็นเส้นตรงตามอุณหภูมิในช่วงนี้ ทำให้เหมาะสำหรับมาตราส่วนที่แบ่งเท่ากัน เซลเซียสใช้ปรอทแทนแอลกอฮอล์เพราะปรอทไม่เปียกแก้วและมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวเกือบเป็นเส้นตรงระหว่าง 0°C ถึง 100°C
วัสดุสำหรับขั้นตอนนี้:
Mercury5 มล.เครื่องมือที่ต้องใช้:
Capillary Glass Tubeเติมปรอทในกระเปาะโดยการให้ความร้อนและกลับด้าน
เติมปรอทในกระเปาะโดยการให้ความร้อนและกลับด้าน
ให้ความร้อนกระเปาะแก้วเบาๆ เพื่อขยายอากาศที่กักไว้ จากนั้นกลับปลายเปิดลงในภาชนะปรอท เมื่อกระเปาะเย็นลง ความดันบรรยากาศจะดันปรอทเข้าไปในหลอด ทำซ้ำจนกระเปาะและส่วนหนึ่งของหลอดเต็มไปด้วยแท่งปรอทต่อเนื่องไม่มีฟองอากาศ
เครื่องมือที่ต้องใช้:
Alcohol Burnerปิดผนึกปลายเปิดของหลอด
ปิดผนึกปลายเปิดของหลอด
หลังจากเติมแล้ว ปิดผนึกปลายเปิดของหลอดเส้นเลือดฝอยโดยหลอมแก้วด้วยเปลวไฟ แท่งปรอทตอนนี้ถูกกักไว้ในระบบปิด
เครื่องมือที่ต้องใช้:
Alcohol Burnerเตรียมอ่างสมดุลน้ำแข็ง-น้ำ
เตรียมอ่างสมดุลน้ำแข็ง-น้ำ
เติมบีกเกอร์แก้วโบโรซิลิเกตด้วยน้ำแข็งบดและเติมน้ำกลั่นให้พอเติมช่องว่างระหว่างก้อนน้ำแข็ง คนเบาๆ สิ่งนี้สร้างสมดุลที่เสถียรที่ 0°C พอดี
วัสดุสำหรับขั้นตอนนี้:
Distilled Water500 มล.
Crushed Ice1 กก.เครื่องมือที่ต้องใช้:
Borosilicate Glass Beakerจุ่มเทอร์มอมิเตอร์ในอ่างน้ำแข็ง
จุ่มเทอร์มอมิเตอร์ในอ่างน้ำแข็ง
จุ่มกระเปาะปรอทลงในส่วนผสมน้ำแข็ง-น้ำจนมิด ถือให้นิ่งอย่างน้อย 5 นาทีเพื่อให้ปรอทเข้าสู่สมดุลอย่างสมบูรณ์
ทำเครื่องหมายระดับจุดเยือกแข็งบนหลอด
ทำเครื่องหมายระดับจุดเยือกแข็งบนหลอด
เมื่อปรอทอยู่ในสมดุลอย่างสมบูรณ์ ใช้เครื่องขีดปลายเพชรหรือปากกามาร์กเกอร์ถาวรปลายเล็กขีดเส้นอ้างอิงบนหลอดแก้วตรงส่วนบนสุดของแท่งปรอทพอดี
เครื่องมือที่ต้องใช้:
Diamond Scriberอ่านบารอมิเตอร์เพื่อยืนยันความดันบรรยากาศมาตรฐาน
อ่านบารอมิเตอร์เพื่อยืนยันความดันบรรยากาศมาตรฐาน
ก่อนกำหนดจุดเดือด ตรวจสอบบารอมิเตอร์ปรอท ความดันบรรยากาศมาตรฐานคือ 760 mmHg (101.325 kPa)
เครื่องมือที่ต้องใช้:
Mercury Barometerติดตั้งอุปกรณ์ต้มด้วยขวดฟลอเรนซ์
ติดตั้งอุปกรณ์ต้มด้วยขวดฟลอเรนซ์
เติมขวดฟลอเรนซ์ครึ่งหนึ่งด้วยน้ำกลั่นและวางบนขาตั้งวงแหวนเหนือตะเกียงแอลกอฮอล์ ติดแคลมป์เพื่อจับหลอดเทอร์มอมิเตอร์ให้กระเปาะปรอทอยู่ในพื้นที่ไอน้ำเหนือผิวน้ำพอดี
วัสดุสำหรับขั้นตอนนี้:
Distilled Water300 มล.เครื่องมือที่ต้องใช้:
Florence Flask
Alcohol Burner
Utility Clampทำให้น้ำเดือดอย่างต่อเนื่องและรุนแรง
ทำให้น้ำเดือดอย่างต่อเนื่องและรุนแรง
จุดตะเกียงแอลกอฮอล์และทำความร้อนน้ำจนถึงจุดเดือดอย่างต่อเนื่องและรุนแรง รอจนการเดือดเสถียร
ปล่อยให้ปรอทเข้าสู่สมดุลในไอน้ำ
ปล่อยให้ปรอทเข้าสู่สมดุลในไอน้ำ
เมื่อเทอร์มอมิเตอร์อยู่ในแท่งไอน้ำ รอ 3-5 นาทีจนปรอทหยุดสูงขึ้นและเสถียร
ทำเครื่องหมายระดับจุดเดือดบนหลอด
ทำเครื่องหมายระดับจุดเดือดบนหลอด
ขีดหรือทำเครื่องหมายเส้นอ้างอิงที่สองที่ส่วนบนสุดของแท่งปรอท
เครื่องมือที่ต้องใช้:
Diamond Scriberวัดระยะทางระหว่างเครื่องหมายทั้งสอง
วัดระยะทางระหว่างเครื่องหมายทั้งสอง
ใช้ไม้บรรทัดแม่นยำหรือวงเวียน วัดระยะทางที่แน่นอนเป็นมิลลิเมตรระหว่างเครื่องหมายจุดเยือกแข็งและเครื่องหมายจุดเดือด ระยะทางนี้แทนช่วงพื้นฐาน — การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 100 องศา
เครื่องมือที่ต้องใช้:
Steel Rulerแบ่งช่วงออกเป็น 100 ส่วนเท่ากัน
แบ่งช่วงออกเป็น 100 ส่วนเท่ากัน
คำนวณความยาวแต่ละองศาโดยหารช่วงทั้งหมดด้วย 100 ใช้วงเวียนที่ตั้งไว้ที่ระยะห่างนี้ ทำเครื่องหมายแต่ละองศาตลอดหลอดจากจุดเยือกแข็งถึงจุดเดือด
เครื่องมือที่ต้องใช้:
Steel Ruler
Diamond Scriberขยายขีดแบ่งต่ำกว่า 0°C และสูงกว่า 100°C
ขยายขีดแบ่งต่ำกว่า 0°C และสูงกว่า 100°C
ต่อระยะห่างเท่ากันไปใต้เครื่องหมายเยือกแข็งและเหนือเครื่องหมายเดือดไปจนสุดเท่าที่หลอดอนุญาต
ตรวจสอบความแม่นยำ: จุ่มกลับในอ่างน้ำแข็ง
ตรวจสอบความแม่นยำ: จุ่มกลับในอ่างน้ำแข็ง
นำเทอร์มอมิเตอร์ที่เสร็จแล้วกลับไปวางในอ่างน้ำแข็ง-น้ำ และยืนยันว่าปรอทตรงกับเครื่องหมาย 0°C พอดี
ตรวจสอบความแม่นยำ: จุ่มกลับในไอน้ำ
ตรวจสอบความแม่นยำ: จุ่มกลับในไอน้ำ
นำเทอร์มอมิเตอร์กลับไปวางในแท่งไอน้ำเหนือน้ำเดือด ยืนยันว่าปรอทตรงกับเครื่องหมาย 100°C วิธีของเซลเซียสให้ความแม่นยำประมาณ ±0.1°C
ติดตั้งหลอดบนแผ่นหลังมีมาตราส่วน
ติดตั้งหลอดบนแผ่นหลังมีมาตราส่วน
ยึดหลอดที่มีขีดแบ่งกับแถบแผ่นหลังไม้ ทองเหลือง หรืองาช้างด้วยลวดรัดหรือซีเมนต์ สลักหรือพิมพ์มาตราส่วนตัวเลขบนแผ่นหลัง
ทำความเข้าใจว่าทำไมมาตราส่วนดั้งเดิมของเซลเซียสจึงกลับด้าน
ทำความเข้าใจว่าทำไมมาตราส่วนดั้งเดิมของเซลเซียสจึงกลับด้าน
เซลเซียสกำหนด 0° ให้จุดเดือดและ 100° ให้จุดเยือกแข็ง — ตรงข้ามกับธรรมเนียมสมัยใหม่ เหตุผลของเขายังเป็นที่ถกเถียง: ทฤษฎีหนึ่งคือเขาต้องการหลีกเลี่ยงตัวเลขลบในอุณหภูมิฤดูหนาวของสวีเดน (อุปซอลาถึง −20 ถึง −30°C เป็นประจำ) มาตราส่วนถูกกลับด้านเป็นรูปแบบสมัยใหม่หลังจากเซลเซียสเสียชีวิตในปี 1744 ในปี 1948 การประชุมสามัญว่าด้วยน้ำหนักและมาตรวัดครั้งที่ 9 ได้เปลี่ยนชื่ออย่างเป็นทางการจาก 'เซนติเกรด' เป็น 'เซลเซียส'
วัสดุ
3- 800 มล.ตัวยึดตำแหน่ง
- 1 กก.ตัวยึดตำแหน่ง
เครื่องมือที่จำเป็น
8- ตัวยึดตำแหน่ง
- ตัวยึดตำแหน่ง
- ตัวยึดตำแหน่ง
- ตัวยึดตำแหน่ง
- ตัวยึดตำแหน่ง
- ตัวยึดตำแหน่ง
- ตัวยึดตำแหน่ง
- ตัวยึดตำแหน่ง
CC0 สาธารณสมบัติ
พิมพ์เขียวนี้เผยแพร่ภายใต้ CC0 คุณสามารถคัดลอก แก้ไข แจกจ่าย และใช้งานผลงานนี้เพื่อวัตถุประสงค์ใดก็ได้ โดยไม่ต้องขออนุญาต
สนับสนุนเมกเกอร์โดยซื้อสินค้าผ่านพิมพ์เขียวของพวกเขา ซึ่งพวกเขาจะได้รับ ค่าคอมมิชชันเมกเกอร์ ที่ผู้ขายกำหนด หรือสร้างเวอร์ชันใหม่ของพิมพ์เขียวนี้และรวมเป็นการเชื่อมต่อในพิมพ์เขียวของคุณเพื่อแบ่งรายได้