Открытия и гипотезы, 2014 №12 - Журнал «Открытия и гипотезы»

Температуры абсолютного нуля достичь невозможно. Наиболее низкая температура (450±80)∙10-12К конденсата Бозе-Эйнштейна атомов натрия была получена в 2003 г. исследователями из МТИ.

В 1954 году X Генеральная конференция по мерам и весам установила термодинамическую температурную шкалу с тройной точкой воды, температура которой принята 273,16 К (точно), что соответствует 0,01 °C, так что по шкале Цельсия абсолютному нулю соответствует температура — 273,15 С.

Шкала Цельсия

В 1742 году шведский астроном, геолог и метеоролог Андерс Цельсий разработал новую температурную шкалу. Первоначально в ней за ноль была принята точка кипения воды, а за 100 °C — температура замерзания воды (точка плавления льда). Позже, уже после смерти Цельсия, его современники и соотечественники — ботаник Карл Линней и астроном Мортен Штремер — использовали эту шкалу в перевёрнутом виде (за 0 °C стали принимать температуру таяния льда, а за 100 °C — кипения воды). В таком виде шкала и используется до нашего времени.

В настоящее время в системе СИ термодинамическую шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: t(°C) = Т(К) — 273,15 (точно), т. е. цена одного деления в шкале Цельсия равна цене деления шкалы Кельвина. По шкале Цельсия температура тройной точки воды равна приблизительно 0.01 С, и, следовательно, точка замерзания воды при давлении в 1 атм очень близка к 0 С.

Что касается температуры кипения воды то, если быть точным, температура кипения при нормальном атмосферном давлении в термодинамической шкале Цельсия составляет около 99,975 С.

Шкала очень удобна с практической точки зрения, поскольку вода очень распространена на нашей планете и на ней основана наша жизнь.

Тройная точка воды — строго определенные значения температуры и давления, при которых вода может одновременно и равновесно существовать в виде трёх фаз — в твердом, жидком и газообразном состояниях.

Среднегодовая температура по всему миру.

Фаренгейт

Габриэль Даниэль Фаренгейт изготовлял ртутные и спиртовые термометры той формы, которая применяется и сейчас. Успех его термометров следует искать во введенном им новом методе очищения ртути; кроме того, перед запаиванием он кипятил жидкость в трубке. Его термометрическая шкала во втором варианте, принятом с 1714 г.) имела три фиксированные точки: 0° соответствовал температуре смеси воды, льда и нашатыря, 96° — температуре тела здорового человека (под мышкой или во рту). В качестве контрольной температуры для сверки различных термометров было принято значение 32° для точки таяния льда.

Эта шкала используется в основном в США.

Шкала Реомюра

Рене Антуан Фершо де Реомюр не одобрял применения ртути в термометрах вследствие малого коэффициента расширения ртути. В 1730 г. он предложил применять в термометрах спирт и ввел шкалу, построенную не произвольным образом, как шкала Фаренгейта, а в соответствии с тепловым расширением спирта. И поскольку Реомюр нашел, что применяемый им спирт, смешанный в пропорции 5:1 с водой, расширяется в отношении 1000:1080 при изменении температуры от точки замерзания до точки кипения воды, то предложил шкалу от 0 до 80°.

Единица — градус Реомюра (°Re). 1 Re равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками — температурой таяния льда (0 Re) и кипения воды (80 Re)

1 Re = 1,25 С.

В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.

История установления метрической системы служит наглядным примером того, как трудно остановиться на какой-либо системе мер, преодолев для этого силу традиций, различие интересов изготовителей и национальные чувства. Практичность зачастую уступает место традиции, нежеланию переучиваться и финансовым затратам с этим связанным. Поэтому до сих пор в некоторых странах измеряют температуру в Фаренгейтах, расстояние в милях, а вес в фунтах.

Георгий Лятошинский

Жидкостный термометр.

Механический термометр.

Термометр инфракрасный.

Интересные факты

Самая высокая температура, созданная человеком, ~ 10 трлн. К (что сравнимо с температурой Вселенной в первые секунды её жизни) была достигнута в 2010 году при столкновении ионов свинца, ускоренных до околосветовых скоростей. Эксперимент был проведён на Большом Адронном Коллайдере.

Самая высокая теоретически возможная температура — планковская температура.

Более высокая температура по современным физическим представлениям не может существовать, так как придание дополнительной энергии системе, нагретой до такой температуры, не увеличивает скорости частиц, а только порождает в столкновениях новые частицы, при этом число частиц в системе растёт и растёт масса системы. Можно считать, что это температура "кипения" физического вакуума. Она примерно равна 1.41679(11)∙1032 К (примерно 142 нониллиона К).

Поверхность Солнца имеет температуру около 6000 К.

Самая низкая температура, достигнутая человеком, была получена в 1995 году Эриком Корнеллом и Карлом Виманом из США при охлаждении атомов рубидия. Она была выше абсолютного нуля менее чем на 1/170 миллиардную долю кельвина (5.9∙10-12 К).

Рекордно низкая температура на поверхности земли -89.2 °C была зарегистрирована на советской внутриконтинентальной научной станции Восток, Антарктида (высота 3488 м над уровнем моря) 21 июля 1983 года.

Группа исследователей из Американского геофизического союза сообщила о том, что 10 августа 2010 года температура воздуха в одной из точек Антарктиды опускалась до -93,2 °C. Полученное значение не будет зарегистрировано в качестве рекордного, поскольку определено в результате спутниковых измерений, а не с помощью термометра.

Рекордно высокая температура воздуха вблизи поверхности земли + 56,7 °C была зарегистрирована 10 июля 1913 года на ранчо Гринленд в долине Смерти (штат Калифорния, США).

Семена некоторых высших растений сохраняют всхожесть после охлаждения до минус 269 °C.

Температура тела каждого человека в течение дня колеблется в небольших пределах, оставаясь в диапазоне от 35,5 до 37,4 °C для здорового человека. Следуя суточному ритму, наиболее низкая температура тела отмечается утром, около 6 часов, а максимальное значение достигается вечером. Человек впадает в ступор, если температура тела снижается до отметки 32,2 °C, большинство теряют сознание при 29,5 °C и погибают при температуре ниже 26,5 °C. Рекорд выживания в условиях переохлаждения составляет 14,2 °C.

Температура тела человека способна подниматься в результате стресса, страха, ночных кошмаров, при интенсивной умственной работе, сексе.

Типичные результаты измерения температуры здорового человека следующие:

— температура в анусе (ректально), вагине или ухе — 37,5 °C;

— температура во рту (орально) — 37,0 °C;

— температура в подмышечной впадине — 36,5 °C.

* * *

Уважаемые читатели!

Уже четырнадцать лет журнал «Открытия и Гипотезы» приходите ваши дома. Не смотря на все кризисы и даже военные действия мы, по-прежнему, вместе с вами узнаём всё больше и больше фактов о нашем удивительном мире.

Перед вами последний номер уходящего 2014 года. В следующем году нас с вами ждут новые Открытия и новые Гипотезы.

Напоминаем, что в декабре заканчивается подписка на 2015 год. До её окончания остались считанные дни.

Ситуация в стране сложнопрогнозируема, но, по всей видимости, существенного роста цен не избежать. В то же время по подписке цена останется прежней.

В условиях нестабильной экономической ситуации подписка — лучший способ застраховать себя от увеличения стоимости «ОиГ».

Подписку можно оформить до 15 декабря в любом почтовом отделении.

Ищите нас в «Каталоге изданий Украины» на 60 странице.

Цена подписки на один месяц — 15,83 грн.; на три месяца — 47,49 грн.; на полугодие — 94,98 грн.; на год — 189,96 грн.

До встречи в Новом 2015 году!

Коллектив редакции

ПСИХОЛОГИЯ

Машина по производству привидений

Истории о привидениях будоражат умы на протяжении многих столетий, однако мало кому удается «увидеть» призраков собственными глазами. Гораздо чаще, по сравнению со зрительными галлюцинациями, люди ощущают эффект невидимого присутствия, когда им кажется, что рядом с ними находится какой-то невидимый субъект.