12. Az anyagváltozások mérése

    Az előzőekben láttuk, hogy az anyagok egy része igen könnyen megváltoztatható. A változások mértékét valamilyen formában mérni kell. Eddig a hőmérséklet- és az energiaváltozásokkal foglalkoztunk, így elsőként ezek mérését, majd a tömeg, a térfogat és az anyagmennyiség mérését ismerjük meg.

A hőmérséklet mérése

    A "meleg" és a "hideg" pontos mérésének igénye az ókorig vezethető vissza. Számtalan hőmérsékletmérő eszköz készült, de alapvető hiányosságuk volt, hogy a hőmérsékletet a hőmérőre egyedileg jellemző tulajdonságok alapján jelezték, tehát minden hőmérőről más értéket olvashattak le. A XVIII. században azután három hőmérsékleti skálát is bevezettek.

Gabriel Daniel Fahrenheit (1686-1736) 1714-ben a jég olvadáspontja és a jég-víz-ammóniumsó hűtőkeverék olvadáspontja közötti hőmérséklet-intervallumot osztotta fel 32 részre. Ez alapján a víz forráspontja 212 oF-nek adódott.

Gabriel Daniel Fahrenheit kísérletei
Gabriel Daniel Fahrenheit angol.jpg (1454 bytes)

Anders Celsius (1701-1744) 1742-ben a jég olvadáspontja és forráspontja közötti hőmérséklet-intervallumot 100 egységre osztotta. Hőmérői belsejében higanyszál futott, így a hőmérsékletmérés határát a higany forráspontja jelentette. (0 oC = 32 oF.)

Anders Celsius
Anders Celsiusangol.jpg (1454 bytes)

Magas hőmérséklet mérésére 1731-ben Pieter Musschenbroek feltalálta a pirométert, amely a fémek hőkiterjedésén alapult, főként az iparban, például vasöntés, üveg- és kerámiagyártás során használták.

    A hétköznapi életben, mind a Celsius-, mind a Fahrenheit-skála használatban van. A tudományos életben a Sir William Thomson/Lord Kelvin (1824-1907) nevéhez fűződő abszolút hőmérsékleti skálát használjuk. Alapjában véve megegyezik a Celsius fokkal, de nem a víz fagyponti hőmérsékleténél van a 0 (nulla) fok, hanem az "abszolút" nulla foknál, mely Celsius fokban kifejezve -273.15 Cfok. (A tiszta víz hármaspontjához tartozó termodinamikai hőmérséklet 273.16-od része.) A Celsius fokkal ellentétben a Kelvin nem fok, tehát nem kell a fokjelet kitenni.

Sir William Thomson/Lord Kelvin
Sir William Thomson/Lord Kelvin
angol.jpg (1454 bytes)

 

homero.jpg (15183 bytes)
 

    A mértékegységek egységesítésére az első nemzetközi megállapodás 1881-ben született. Ekkor fogadták el a centiméter, gramm és szekundum mértékegységrendszert (cgs rendszer). 1960-ban született meg a Nemzetközi Mértékegységrendszer, az SI (Systeme International d'Unités).

Nemzetközi Mértékegységrendszer