
Celsius'un İki Sabit Noktasını Kullanarak Termometre Kalibrasyonu
1742 yılında, Uppsala Üniversitesi'nde İsveçli bir gökbilimci olan Anders Celsius, İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi'ne iki tekrarlanabilir referans noktasına dayanan bir sıcaklık ölçeği öneren bir makale sundu: suyun donma noktası ve kaynama noktası. Temel kavrayışı, bu faz geçişlerinin standart atmosfer basıncı (760 mmHg / 101,325 kPa) altında sabit ve evrensel sıcaklıklarda gerçekleştiğiydi.
Celsius'un orijinal ölçeği bugün kullandığımızın tersiydi: kaynama noktasına 0° ve donma noktasına 100° atadı. Ölçek, ölümünden sonra (1744) tersine çevrildi; muhtemelen Carl Linnaeus veya alet yapımcısı Daniel Ekström tarafından.
Bu prosedür dikkatli teknik gerektirir — cıva her referans noktasında tam dengeye ulaşmalıdır. Celsius, 27 mmHg'lik bir basınç değişikliğinin kaynama noktasını yaklaşık 1°C kaydırdığını kaydetmiştir.
Talimatlar
Kılcal cam tüp ve cıva haznesini topla
Kılcal cam tüp ve cıva haznesini topla
Yaklaşık 30 cm uzunluğunda, bir ucu kapalı, kapalı uçta üflenmiş küçük bir ampul haznesi olan dar delikli (kılcal) bir cam tüp seçin. Cıva bu aralıkta sıcaklıkla doğrusal olarak genleşir ve bu da onu eşit bölümlü ölçekler için ideal kılar. Celsius, alkol yerine cıva kullandı çünkü cıva camı ıslatmaz ve 0°C ile 100°C arasında neredeyse doğrusal bir genleşme katsayısına sahiptir.
Bu adım için malzemeler:
Mercury5 mlGerekli aletler:
Capillary Glass TubeAmpulü ısıtarak ve ters çevirerek cıva ile doldur
Ampulü ısıtarak ve ters çevirerek cıva ile doldur
Sıkışan havayı genleştirmek için cam ampulü yavaşça ısıtın, ardından açık ucu bir cıva kabına ters çevirin. Ampul soğudukça atmosfer basıncı cıvayı tüpe doğru iter. Ampul ve tüpün bir kısmı hava kabarcıksız sürekli bir cıva sütunuyla dolana kadar tekrarlayın.
Gerekli aletler:
Alcohol BurnerTüpün açık ucunu mühürle
Tüpün açık ucunu mühürle
Dolduktan sonra, kılcal tüpün açık ucunu alevle camı eriterek mühürleyin. Cıva sütunu artık kapalı bir sistemde hapsolmuştur.
Gerekli aletler:
Alcohol BurnerBuz-su denge banyosu hazırla
Buz-su denge banyosu hazırla
Borosilikat cam bir beher'i kırılmış buzla doldurun ve buz parçaları arasındaki boşlukları dolduracak kadar damıtılmış su ekleyin. Yavaşça karıştırın. Bu, tam olarak 0°C'de kararlı bir denge oluşturur.
Bu adım için malzemeler:
Distilled Water500 ml
Crushed Ice1 kgGerekli aletler:
Borosilicate Glass BeakerTermometreyi buz banyosuna daldır
Termometreyi buz banyosuna daldır
Cıva ampulünü tamamen buz-su karışımına daldırın. Cıvanın tam dengeye ulaşması için en az 5 dakika sabit tutun.
Donma noktası seviyesini tüp üzerinde işaretle
Donma noktası seviyesini tüp üzerinde işaretle
Cıva tamamen dengelendikten sonra, cıva sütununun tam tepesinde cam tüp üzerine bir referans çizgisi çizmek için elmas uçlu bir çizici veya ince uçlu kalıcı kalem kullanın.
Gerekli aletler:
Diamond ScriberStandart atmosfer basıncını doğrulamak için barometre oku
Standart atmosfer basıncını doğrulamak için barometre oku
Kaynama noktasını belirlemeden önce bir cıva barometresi kontrol edin. Standart atmosfer basıncı 760 mmHg'dir (101,325 kPa).
Gerekli aletler:
Mercury BarometerFlorence şişesi ile kaynatma düzeneği kur
Florence şişesi ile kaynatma düzeneği kur
Bir Florence şişesini yarısına kadar damıtılmış su ile doldurun ve alkol beki üzerinde bir halka sehpasına yerleştirin. Termometre tüpünü, cıva ampulü su yüzeyinin hemen üzerindeki buhar alanında olacak şekilde tutmak için bir kelepçe takın.
Bu adım için malzemeler:
Distilled Water300 mlGerekli aletler:
Florence Flask
Alcohol Burner
Utility ClampSuyu kararlı ve güçlü bir kaynamaya getir
Suyu kararlı ve güçlü bir kaynamaya getir
Alkol bekini yakın ve suyu sürekli, güçlü bir kaynamaya ulaşana kadar ısıtın. Kaynamanın sabitlenmesini bekleyin.
Cıvanın buharda dengeye ulaşmasını bekle
Cıvanın buharda dengeye ulaşmasını bekle
Termometre buhar sütununda konumlandırılmışken, cıvanın yükselmeyi bırakıp sabitlenmesi için 3-5 dakika bekleyin.
Kaynama noktası seviyesini tüp üzerinde işaretle
Kaynama noktası seviyesini tüp üzerinde işaretle
Cıva sütununun tepesinde ikinci bir referans çizgisi çizin veya işaretleyin.
Gerekli aletler:
Diamond Scriberİki işaret arasındaki mesafeyi ölç
İki işaret arasındaki mesafeyi ölç
Hassas bir cetvel veya pergel kullanarak, donma noktası işareti ile kaynama noktası işareti arasındaki tam mesafeyi milimetre cinsinden ölçün. Bu mesafe temel aralığı temsil eder — 100 derecelik sıcaklık değişimi.
Gerekli aletler:
Steel RulerAralığı 100 eşit bölüme ayır
Aralığı 100 eşit bölüme ayır
Toplam aralığı 100'e bölerek her bir derecenin uzunluğunu hesaplayın. Donma noktasından kaynama noktasına kadar tüp boyunca her dereceyi işaretleyin.
Gerekli aletler:
Steel Ruler
Diamond ScriberBölümleri 0°C'nin altına ve 100°C'nin üstüne genişlet
Bölümleri 0°C'nin altına ve 100°C'nin üstüne genişlet
Tüpün izin verdiği kadar donma işaretinin altına ve kaynama işaretinin üstüne aynı eşit aralıklarla devam edin.
Doğruluğu doğrula: buz banyosuna tekrar daldır
Doğruluğu doğrula: buz banyosuna tekrar daldır
Tamamlanmış termometreyi tekrar buz-su banyosuna yerleştirin ve cıvanın tam olarak 0°C işaretiyle eşleştiğini doğrulayın.
Doğruluğu doğrula: buhara tekrar daldır
Doğruluğu doğrula: buhara tekrar daldır
Termometreyi kaynayan suyun üzerindeki buhar sütununa geri döndürün. Cıvanın 100°C işaretiyle eşleştiğini doğrulayın. Celsius'un yöntemi yaklaşık ±0,1°C doğruluk sağlar.
Tüpü arka ölçek panosuna monte et
Tüpü arka ölçek panosuna monte et
Derecelendirilmiş tüpü tel bağları veya çimento ile ahşap, pirinç veya fildişi bir arka şeride monte edin. Sayısal ölçeği arka panoya kazıyın veya basın.
Celsius'un orijinal ölçeğinin neden ters olduğunu anla
Celsius'un orijinal ölçeğinin neden ters olduğunu anla
Celsius kaynamaya 0° ve donmaya 100° atadı — modern konvansiyonun tersi. Nedeni tartışmalıdır: bir teori, İsveç'in soğuk kış sıcaklıklarında negatif sayılardan kaçınmak istediğidir (Uppsala düzenli olarak −20 ila −30°C'ye ulaşır). Ölçek, 1744'te Celsius'un ölümünden sonra modern biçimine çevrildi. 1948'de, 9. Genel Ağırlıklar ve Ölçüler Konferansı resmi olarak 'santigrat' adını 'Celsius' olarak değiştirdi.
Malzemeler
3- Yer Tutucu
- 1 kgYer Tutucu
Gerekli Aletler
8- Yer Tutucu
- Yer Tutucu
- Yer Tutucu
- Yer Tutucu
- Yer Tutucu
- Yer Tutucu
- Yer Tutucu
- Yer Tutucu
CC0 Kamu Malı
Bu plan CC0 lisansıyla yayınlanmıştır. İzin almadan kopyalayabilir, değiştirebilir, dağıtabilir ve herhangi bir amaçla kullanabilirsiniz.
Planı üzerinden ürün satın alarak Maker'ı destekleyin, böylece Maker Komisyonu Satıcılar tarafından belirlenen komisyonu kazanırlar veya bu Planın yeni bir versiyonunu oluşturun ve gelir paylaşımı için kendi Planınıza bağlantı olarak ekleyin.