Kipimajoto cha kale cha Galileo. Vinyago vya sayansi

Galileo Galilei - mwanafizikia wa Italia, mwanahisabati, mnajimu na mwanafalsafa ambaye alitoa mchango mkubwa katika mapinduzi ya kisayansi Karne ya 16. Alikuwa mtu wa kwanza kugundua kwamba msongamano wa kioevu hubadilika kama matokeo ya kuongezeka au kupungua kwa joto.

Thermometer, iliyopewa jina la mwanasayansi huyu, imetengenezwa na silinda ya glasi iliyofungwa. Ndani yake ni kioevu wazi na mbegu kadhaa. Kila koni ina uzito fulani. Wanapanda au kushuka kadiri hali ya joto inavyobadilika. Kando na kila kitu kingine, vipimajoto vya Galileo ni vyema kwa mwonekano pia :) Labda hivi ndivyo vipimajoto vyema zaidi kuliko vyote.

Ingawa Galileo hakuvumbua kipimajoto hiki, kilipewa jina lake kwa sababu bila uvumbuzi wake uvumbuzi huo haungefanywa. Vipimajoto kama hivyo vimetengenezwa tangu mwisho wa karne ya 17.

Kila moja ya mbegu zinazoelea ndani ya chombo ina uzito ulioonyeshwa juu yake. Kila moja pia imechorwa kwa nambari na digrii. Uzito wao umewekwa na counterweight. Uzito wa kila koni hutofautiana kidogo. Maji ya rangi katika Bubbles huongezwa ili kila mmoja awe na wiani sawa - hii pia inafanya thermometer hata kuvutia zaidi.

Koni ya chini kabisa inaonyesha joto sahihi. Wakati wiani wa kioevu ndani ya koni hubadilika, nguvu ya uvutano inazidi nguvu ya uhamaji, na kusababisha koni kuzama.

Kipima joto?" si rahisi sana. Kitu hiki, ambacho maelezo yake yanaweza kupatikana katika maandishi ya kale, kilipitia mageuzi makubwa zaidi ya karne moja na nusu hadi kilichukua fomu yake ya sasa.

Historia ya uvumbuzi wa thermometer: hatua

Karne ya 1 BK. Maelezo ya kipimajoto cha kwanza na Heron wa Alexandria.
Zamu ya karne za XVI - XVII. Thermoscopes iliyoundwa na Galileo na wanasayansi wengine.
1724 - Gabriel Fahrenheit alitengeneza kiwango cha joto kwa kipimajoto cha zebaki.

Umri wa Galileo

Kulingana na habari isiyo ya moja kwa moja, mvumbuzi wa kipimajoto cha kwanza alikuwa Galileo Galilei. Kazi zilizobaki za mwanasayansi zina marejeleo ya kifaa hiki. Kati ya 1592 na 1597, Galileo aligundua thermoscope, ambayo ilikuwa glasi yenye maji na hewa ambayo ilionyesha mabadiliko ya joto.

Uvumbuzi huu umetajwa katika barua kwa Galileo kutoka kwa mwanahisabati Giovanni Sagredo. Mwisho ulipendekeza kuboresha thermoscope kwa kuongeza kiwango cha kupima joto. Baadaye Sagredo alimwandikia Galileo jinsi alivyotumia thermoscope kupima halijoto ya hewa ndani miezi tofauti ya mwaka.

Kutajwa kwingine kwa thermoscope ya Galileo kunaweza kupatikana katika barua kutoka kwa Padre Castello kwenda kwa Monsinyo Cesarini mnamo 1638. Kasisi alikuwa akimwambia mpokeaji jinsi alivyoshuhudia Galileo akitumia thermoscope wakati wa hotuba katika 1603.

Daktari wa Italia Santorio, profesa katika Chuo Kikuu cha Padua, alitumia thermoscope katika mazoezi yake. Kwa msaada wake, alianzisha halijoto ya kawaida ya binadamu na akatumia uvumbuzi wa Galileo kama msaada wakati wa kufanya uchunguzi.

Santorio wakati mwingine huitwa mvumbuzi wa kipimajoto, lakini mwanasayansi hakuwahi kujipatia heshima hii katika maandishi yake. Kinyume chake, katika Ufafanuzi wake juu ya Galen anaita thermoscope chombo cha kale zaidi.

Mnamo 1624, Mjesuti Jean Levercon alichapisha kitabu ambamo kwa mara ya kwanza alitumia neno “kipimajoto.” Alikitaja kuwa ni kifaa cha kupimia joto na baridi ambacho kipo angani. Kitabu hiki kilipata umaarufu na kutafsiriwa katika lugha za Ulaya.

Mjesuti alimtaja mtu fulani Kornelio Drebbel kama mvumbuzi wa kipimajoto. Alikuwa mzaliwa wa Uholanzi ambaye alipendezwa na alchemy na alidai kuwa aliijenga mashine ya mwendo wa kudumu. Kwa kuwa hakuweza kushawishi mkusanyiko wa wataalamu wa alkemia na watu wasomi wa Prague juu ya uvumbuzi wake, Drebbel alitupwa gerezani kwa amri ya mfalme. Moja ya kazi zake kwa kweli ina maelezo ya uendeshaji wa kipimajoto, kutokana na ambayo Leverkon anaweza kumtaja kama mwandishi wa ugunduzi huo.

Baada ya Galileo

Wanasayansi wa karne ya 17 na 18 walijua kuhusu thermoscope na walikuwa wakitafuta njia za kuiboresha. Mchoro wa kwanza unaojulikana ulifanywa na Giuseppe Biancani katika
1617. Mnamo 1638, Robert Fludd alionyesha kipimajoto kwa namna ya bomba la wima, lililofungwa juu na chupa ya hewa. Shimo lake la chini liliingia kwenye chombo chenye maji. Kiwango cha kioevu kwenye bomba kilitegemea upanuzi na ukandamizaji wa hewa.

Marekebisho makubwa zaidi ya thermometer katika enzi hii yalifanywa na Ferdinand II, Grand Duke Tuscany kutoka nasaba ya Medici, maarufu kwa ufadhili wake wa sayansi. Yeye mwenyewe hakujiepusha na shughuli za kisayansi. Medici alichukua kipimajoto cha kawaida, akakijaza hadi kikomo fulani na pombe, na kisha kuifunga kwa glasi iliyoyeyuka. Thermometer mpya haikutegemea shinikizo la anga.

Fahrenheit

Gabriel Fahrenheit alizaliwa mwaka 1686 huko Danzig katika familia ya wafanyabiashara. Kwa kuwa alipoteza wazazi wake katika umri mdogo, aliacha biashara kwa sayansi na kusafiri. Ilipokuwa ikisoma hali ya hewa, Fahrenheit iliboresha kipimajoto na kwa muda wa miaka mingi ikatengeneza mizani ya kupima halijoto.

Alianza majaribio mwaka wa 1706, kwanza akitumia pombe katika majaribio yake, lakini kisha akaamua kuwa zebaki itatoa usomaji sahihi zaidi. Mnamo 1724, Fahrenheit ilikamilisha kipimajoto kioevu. Aliweza kufikia usahihi wa jamaa wa usomaji kwa kuanzisha pointi kadhaa ambazo joto lake lilijulikana na kugawanya umbali uliokuwa kati yao.

Katika miaka ya 1730 na 1740, mizani iliyotengenezwa na Delisle na Reaumur pia ilitumiwa katika vipima joto. Mnamo 1742, Msweden Andreas Celsius alitengeneza kiwango kipya cha kupima joto, ambacho kilipata umaarufu mkubwa.

Wakati wa kujibu swali "Ni nani aliyegundua thermometer?" inafaa kutambua ukuu. Wanasayansi wengine waliboresha mfano wake na kuunda kipimajoto ambacho tunakifahamu.

Kipimajoto cha Galileo

Kipimajoto cha Galileo Ni silinda ya glasi iliyofungwa iliyojaa kioevu ambamo vyombo vya boya vya glasi huelea. Kila sehemu ya kuelea kama hiyo ya duara ina lebo ya dhahabu au fedha iliyoambatishwa chini na kubandikwa thamani ya halijoto juu yake. Kulingana na saizi ya thermometer, idadi ya kuelea ndani inatofautiana kutoka 3 hadi 11. Hivi sasa, kipimajoto kina thamani ya urembo kama fanicha ya kuvutia.

Historia ya uvumbuzi

Kipimajoto cha Galileo karibu

Jina linatokana na mwanafizikia wa Kiitaliano Galileo Galilei, ambaye mwaka wa 1592 aligundua thermoscope, ambayo ikawa mzalishaji wa thermometers zote. Kulingana na vyanzo vingine, Galileo mwenyewe alikuwa na uhusiano usio wa moja kwa moja na uundaji wa kifaa hiki, ambacho mara nyingi hutumiwa kama ukumbusho, kulingana na vyanzo vingine, ulimwengu unadaiwa uvumbuzi huu wa mwishoni mwa karne ya 16 na Galileo.

Kanuni ya uendeshaji

Vielelezo vinajazwa na kioevu kwa njia tofauti ili waweze msongamano wa wastani tofauti: wiani wa chini ni wa juu, wa juu zaidi katika moja ya chini, lakini katika wote ni karibu na wiani wa maji, tofauti na hiyo kidogo tu. Wakati joto la hewa katika chumba hupungua, joto la maji katika chombo hupungua ipasavyo, mikataba ya maji, na wiani wake unakuwa mkubwa zaidi. Inajulikana kuwa miili ambayo wiani wake ni chini ya wiani wa kioevu kinachozunguka huelea ndani yake. Hali ya joto ndani ya chumba inapopungua, msongamano wa kioevu kwenye silinda huongezeka na mipira huinuka moja baada ya nyingine, na joto linapoongezeka, hupungua. Athari hii inapatikana kutokana na sana usahihi wa juu uzalishaji wa thermometers. Mipira yote hupimwa kwa halijoto ya kupanda katika anuwai ya 0.4 °C. Kiwango cha joto kinachopimwa na kipimajoto kiko karibu na joto la chumba: 16-28°, hatua: 1 °C. Thamani ya joto ya sasa imedhamiriwa na chini ya mipira ya kuelea.

Angalia pia

Vidokezo

Wikimedia Foundation. 2010.

Tazama "kipimajoto cha Galileo" ni nini katika kamusi zingine:

- (Kigiriki θέρμη joto; μετρέω Ninapima) kifaa cha kupima joto la hewa, udongo, maji, na kadhalika. Kuna aina kadhaa za vipima joto: kioevu mitambo ya umeme ya macho ya gesi ya infrared Yaliyomo ... Wikipedia

Kipima joto- Kipima joto: hifadhi 1 na zebaki; 2 capillary, kulingana na nafasi ya zebaki ambayo usomaji unachukuliwa; 3 mizani. THERMOMETER (kutoka thermo... na Kigiriki metreo I kupima), kifaa cha kupima joto kwa njia ya kugusa kwake kati chini ya utafiti. Ya kwanza... ... Kamusi ya Encyclopedic Illustrated

1) Historia ya T. Galileo inapaswa kuchukuliwa kuwa mvumbuzi wa T.: katika yake maandiko mwenyewe Hakuna maelezo ya kifaa hiki, lakini wanafunzi wa Galileo, Nelli na Viviani, wanashuhudia kwamba tayari mnamo 1597 aliunda kitu kama thermobaroscope. Galileo alisoma hili....... Kamusi ya encyclopedic F. Brockhaus na I.A. Efron - sifa za jumla Kipindi cha muda takriban kuanzia tarehe ya kuchapishwa kwa kazi ya Nicolaus Copernicus Kuhusu ubadilishaji nyanja za mbinguni(De revolutionibus), i.e. kutoka 1543, hadi shughuli ya Isaac Newton, ambaye kazi yake kanuni za hisabati za asili ... ... Falsafa ya Magharibi tangu asili yake hadi leo

Maendeleo ya sayansi ya asili katika Ulaya Magharibi katika 16 na nusu ya kwanza ya karne ya 17.- Katika 16 na haswa katika nusu ya kwanza ya karne ya 17. katika maendeleo ya sayansi huja. Wakati wa mapambano ya ukaidi dhidi ya scholasticism na mtazamo wa kidini mpya zinatengenezwa, mbinu za kisayansi utafiti juu ya matukio ya asili na uvumbuzi hufanywa ambayo huweka msingi ... ... Historia ya Dunia. Encyclopedia

Historia ya sayansi ... Wikipedia

Makala au sehemu hii inahitaji kusahihishwa. Tafadhali boresha makala kwa mujibu wa sheria za kuandika makala... Wikipedia

Kabla ya kipimajoto cha kwanza kuvumbuliwa, halijoto ilipimwa kwa kugusa. Hakukuwa na mazungumzo ya usahihi wowote wa kipimo. Na hii iliendelea kwa muda mrefu, hadi mnamo 1597 Galileo Galilei aligundua kifaa cha kwanza cha kupima joto.

Thermoscope ya Galileo

Kifaa cha Galileo kilikuwa rahisi sana. Ilikuwa na bomba la glasi, hadi mwisho ambao mpira wa glasi uliuzwa. Baada ya kupasha moto mpira kidogo, Galileo alishusha ncha ya bure ya bomba kwenye chombo kilicho na maji. Wakati hewa kwenye mpira ilipopozwa, shinikizo la hewa ndani yake likawa kidogo, na maji, chini ya ushawishi wa shinikizo la anga, akainuka bomba. Na kulingana na urefu ambao maji yaliongezeka, iliwezekana kuamua hali ya joto. Kifaa hiki kiliitwa thermoscope. Bila shaka, pia ilionyesha maadili ya joto ya takriban sana. Kwa kuongeza, usomaji wake ulitegemea thamani ya shinikizo la anga.

KATIKA 1657 thermoscope ya Galileo iliboreshwa na wanasayansi wa Florentine. Walisukuma hewa kutoka kwa mpira wa glasi na kutengeneza mizani kutoka kwa shanga. Usomaji wa thermoscope ya Galileo ulikuwa wa makadirio: joto, joto la chini. Sasa maadili ya joto yalipimwa kwa usahihi zaidi: shanga moja, shanga mbili, nk.

Baadaye kidogo, mnamo 1700, mwanasayansi wa Florentine Torricelli aligeuza thermoscope juu chini na kujaza bomba na mpira na pombe iliyotiwa rangi. Aidha, aliondoa chombo chenye maji. Kifaa kipya hakikutegemea tena shinikizo la anga. Hii ilikuwa mfano wa kipimajoto cha kisasa.

Aina za mizani ya kumbukumbu

Lakini kulikuwa na tatizo moja. Hakuna aliyejua ni hatua gani ya kuchukua kama mahali pa kuanzia na jinsi ya kusawazisha mizani. Hatua ya kwanza katika mwelekeo huu ilichukuliwa na mwanafizikia wa Ujerumani Daniel Gabriel Fahrenheit. Mnamo 1714 alikuja na kiwango cha joto. Badala ya pombe iliyotiwa rangi, Fahrenheit alimimina zebaki kwenye bomba na mpira, akatoa hewa kutoka kwenye bomba na kuifunga. Baridi zaidi, lakini bado ndani hali ya kioevu, kulikuwa na mchanganyiko chumvi ya meza na barafu. Fahrenheit iliweka bomba na mpira kwenye mchanganyiko huu. Na urefu wa safu ya zebaki kwenye mizani uliwekwa alama kama digrii 0. Hatua inayofuata kwenye mizani ya Fahrenheit ilikuwa digrii 32. Ililingana na hali ya joto ambayo barafu ya kawaida bila chumvi iliyeyuka. Kisha hatua ya digrii 96 iliwekwa alama. Ilikuwa joto mwili wa binadamu. Maji yalichemshwa kwa nyuzi joto 212 kwa kipimo cha Fahrenheit.

Wanasayansi tofauti wamependekeza urekebishaji tofauti wa vipima joto. Hivyo, mwanafizikia wa Kifaransa René Antoine Reaumur alisoma upanuzi wa joto pombe Ikiwa pombe imechanganywa na maji kwa uwiano wa 5: 1, basi inapokanzwa kutoka kwenye sehemu ya kufungia hadi kwenye kiwango cha kuchemsha cha maji, pombe hupanua kwa uwiano. 1000:1080. Reaumur alipendekeza kiwango kwenye kipimajoto cha pombe, ambapo nukta ya sifuri ya kumbukumbu 0 o R ilichukuliwa kuwa halijoto ambayo barafu iliyeyuka. Na hali ya joto ambayo maji yalichemshwa ilikuwa 80 o R.

Lakini kwa mara ya kwanza, mwanafizikia wa Uholanzi Christiaan Huygens na Mwanafizikia wa Kiingereza Robert Hooke.

Mwanaastronomia wa Uswidi Anders Celsius mwaka wa 1742 alikuja na kipimo chake kwenye kipimajoto cha zebaki cha Fahrenheit. Tofauti na kipimajoto cha kisasa, nyuzi joto sifuri zililingana na kiwango cha kuchemsha cha maji. Na Celsius alichukua joto la kuyeyuka la barafu kuwa digrii 100.

Hivi ndivyo kipimajoto cha Celsius kimefikia siku zetu. Tofauti pekee ni kwamba kiwango cha kipimajoto cha kisasa kimegeuzwa kulingana na kiwango cha Celsius. Kiwango cha kuyeyuka kwa barafu kinachukuliwa kuwa 0 °, na kiwango cha kuchemsha cha maji ni 100 ° Celsius. Na mwanaastronomia Morten Stremer na mtaalam wa mimea Carl Linnaeus "waligeuza" mizani ya Celsius.

Katika matukio yote yaliyoelezwa, hatua ya mwanzo ya kiwango cha thermometer iliwekwa kwa kiholela. Mnamo 1848, mwanasayansi wa Kiingereza Lord Kelvin alipendekeza wazo la "sifuri kabisa". Sufuri kabisa alihesabu halijoto ambayo mwendo wa molekuli ulisimama. Sufuri kabisa inalingana na -273.15 o kwenye mizani ya Selsiasi.

Leo, katika nchi nyingi ni kawaida kutumia vipimajoto vyenye kipimo cha Celsius. Katika baadhi ya nchi zinazozungumza Kiingereza, hadi hivi karibuni, kipimo cha Fahrenheit kilitumiwa. Bado inatumika huko USA hadi leo. Na katika utafiti wa kisayansi Kiwango cha Kelvin kinatumika.