मेरा नाम व्लादा है, मैं चौथी कक्षा में हूँ।

प्राकृतिक इतिहास और अपने आस-पास की दुनिया के पाठों में, हम प्रकृति को जानते हैं, घटित होने वाली घटनाओं का निरीक्षण करते हैं।

यह वर्ष बहुत लंबी शरद ऋतु थी, और हमें आश्चर्य हुआ कि सड़क पर लंबे समय तक पोखर जम नहीं पाए। हमने यह भी देखा कि कभी-कभी पोखरों में पानी के साथ गीली बर्फ या बर्फ भी हो सकती है। और ऐसे दिन थे जब ये पोखर पूरी तरह से जम गए थे, और उनमें पानी नहीं था, लेकिन थोड़ी देर बाद उनके पास पूरी तरह से पिघलने का समय था।

और फिर हमने पदार्थों के पिघलने और जमने की घटनाओं की जांच करने का फैसला किया।

शोध के दौरान, हमने निम्नलिखित कार्यों को हल किया:

1. विभिन्न पदार्थों के पिघलने और जमने की प्रक्रियाओं से परिचित।

2. उन परिस्थितियों का पता लगाना जिनके तहत पदार्थ पिघलते हैं।

3. उन परिस्थितियों का पता लगाना जिनके तहत पदार्थ जमते हैं।

प्रकृति में पदार्थ विभिन्न अवस्थाओं में हो सकते हैं: तरल, ठोस और गैसीय। हम सभी अवस्थाओं में कुछ पदार्थों को देख सकते हैं, उदाहरण के लिए, पानी। और अन्य पदार्थों की विभिन्न अवस्थाओं का निरीक्षण करने के लिए, कुछ शर्तें बनाना आवश्यक है: उन्हें ठंडा करना या गर्म करना।

यदि किसी पदार्थ को ठोस अवस्था में गर्म किया जाए तो वह द्रव में परिवर्तित हो सकता है। इस प्रक्रिया को पिघलने कहा जाता है।

यदि द्रव अवस्था में किसी पदार्थ को ठंडा किया जाता है, तो उसे ठोस में बदला जा सकता है। इस प्रक्रिया को सख्त कहा जाता है।

ठोस अवस्था में पदार्थ क्रिस्टल और अनाकार निकायों में विभाजित होते हैं।

क्रिस्टल एक निश्चित तापमान पर पिघलते हैं। जबकि क्रिस्टल पिघल रहा है, इसका तापमान नहीं बदलता है।

क्रिस्टल पिघलने के समान तापमान पर जम जाते हैं। उनके सख्त होने के दौरान तापमान नहीं बदलता है।

जब अनाकार पिंड पिघलते हैं और जम जाते हैं, तो तापमान बदल जाता है।

1. पानी सख्त होने की प्रक्रिया की जांच।

उद्देश्य: पानी के सख्त होने की प्रक्रिया की जांच करना। पानी के सख्त होने की शर्तों का पता लगाएं।

उपकरण: पानी का गिलास, थर्मामीटर, स्टॉपवॉच।

अनुसंधान प्रगति।

हम स्कूल के प्रांगण में पानी सख्त होते देखते हैं।

हम थर्मामीटर को पानी के बर्तन में रखते हैं और पानी के तापमान में बदलाव देखते हैं। हम स्टॉपवॉच का उपयोग करके शीतलन समय की निगरानी करते हैं।

अवलोकन परिणाम तालिका में दर्ज किए गए हैं:

पानी का तापमान, 0
पानी का तापमान, 0

हम तापमान बनाम समय का एक ग्राफ बनाते हैं।

शोध निष्कर्ष :

पानी का सख्त होना 0 0 C के निरंतर तापमान पर होता है। सख्त होने के दौरान तापमान में बदलाव नहीं होता है।

2. बर्फ (बर्फ) पिघलने की प्रक्रियाओं की जांच।

उद्देश्य: बर्फ (बर्फ) के पिघलने की प्रक्रिया की जांच करना। बर्फ पिघलने की स्थितियों का पता लगाएं।

उपकरण: बर्फ के साथ कांच, थर्मामीटर, स्टॉपवॉच।

अनुसंधान प्रगति।

स्कूल के भौतिकी कक्षा में बर्फ पिघलने का अवलोकन किया जाता है।

हम थर्मामीटर को बर्फ के साथ एक बर्तन में कम करते हैं और तापमान में परिवर्तन का निरीक्षण करते हैं। हम स्टॉपवॉच का उपयोग करके पिघलने के समय की निगरानी करते हैं।

तापमान, 0

तापमान, 0

शोध निष्कर्ष :

बर्फ एक क्रिस्टलीय पदार्थ है।

बर्फ का पिघलना 0 0 C के स्थिर तापमान पर होता है। पिघलने की प्रक्रिया के दौरान तापमान में बदलाव नहीं होता है।

3. मोम पिघलने की प्रक्रिया की जांच।

उद्देश्य: मोम के पिघलने की प्रक्रिया की जांच करना। पैराफिन पिघलने की शर्तों का पता लगाएं।

अनुसंधान प्रगति।

हम स्कूल के भौतिकी कक्षा में पैराफिन के पिघलने का निरीक्षण करते हैं।

थर्मामीटर एक परखनली में पैराफिन मोम के साथ होता है। हम परखनली को गर्म पानी में रखते हैं और तापमान परिवर्तन का निरीक्षण करते हैं। हम स्टॉपवॉच का उपयोग करके पिघलने के समय की निगरानी करते हैं।

अवलोकन परिणाम तालिका में दर्ज किए गए हैं:

तापमान, 0

शोध निष्कर्ष :

पैराफिन एक अनाकार शरीर है। जब पैराफिन पिघलता है, तो तापमान धीरे-धीरे बढ़ता है।

4. पैराफिन सख्त प्रक्रिया की जांच।

उद्देश्य: पैराफिन सख्त होने की प्रक्रिया की जांच करना। पैराफिन सख्त होने की शर्तों का पता लगाएं।

उपकरण: पैराफिन के साथ एक टेस्ट ट्यूब, एक थर्मामीटर, एक स्टॉपवॉच, गर्म पानी वाला एक बर्तन।

अनुसंधान प्रगति।

हम स्कूल के भौतिकी कक्षा में पैराफिन के सख्त होने का निरीक्षण करते हैं।

थर्मामीटर एक परखनली में पैराफिन मोम के साथ होता है। गर्म पानी में टेस्ट ट्यूब और तापमान परिवर्तन का निरीक्षण करें। हम स्टॉपवॉच का उपयोग करके पिघलने के समय की निगरानी करते हैं।

अवलोकन परिणाम तालिका में दर्ज किए गए हैं:

तापमान, 0

शोध निष्कर्ष :

पैराफिन एक अनाकार शरीर है। जब पैराफिन सख्त हो जाता है, तो तापमान धीरे-धीरे कम हो जाता है।

अपने शोध के दौरान, हमने पाया कि क्रिस्टल और अनाकार निकायों के पिघलने और जमने की प्रक्रिया अलग-अलग तरीकों से आगे बढ़ती है।

क्रिस्टल का एक निश्चित गलनांक और जमना बिंदु होता है। हमने स्थापित किया है कि पानी के लिए पिघलने और जमने का तापमान 0 0 C है। जबकि पिघलने या जमने की प्रक्रिया चल रही है, पानी का तापमान नहीं बदला है। लेकिन पानी को जमने के लिए यह आवश्यक है कि हवा का तापमान 0 0 C से कम हो। बर्फ को पिघलाने के लिए यह आवश्यक है कि हवा का तापमान 0 0 C से अधिक हो।

अनाकार निकायों में एक विशिष्ट गलनांक और जमना बिंदु नहीं होता है। जब अनाकार पदार्थों को गर्म किया जाता है, तो वे धीरे-धीरे पिघलते हैं, जबकि उनका तापमान बढ़ जाता है। ठंडा होने पर, वे जम जाते हैं, जबकि उनका तापमान कम हो जाता है।

तापमान तराजू। कई स्नातक तापमान पैमाने हैं और पानी के हिमांक और क्वथनांक को आमतौर पर संदर्भ बिंदुओं के रूप में लिया जाता है। अब दुनिया में सबसे आम है सेल्सियस पैमाना। १७४२ में स्वीडिश खगोलशास्त्री एंडर्स सेल्सियस ने एक १०० डिग्री थर्मामीटर प्रस्तावित किया जिसमें सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर पानी का क्वथनांक 0 डिग्री के रूप में लिया जाता है, और बर्फ के पिघलने का तापमान १०० डिग्री के रूप में लिया जाता है। स्केल डिवीजन इस अंतर का 1/100 है। जब उन्होंने थर्मामीटर का उपयोग करना शुरू किया, तो 0 और 100 डिग्री को स्वैप करना अधिक सुविधाजनक हो गया। शायद कार्ल लिनिअस ने इसमें भाग लिया (उन्होंने उसी उप्साला विश्वविद्यालय में चिकित्सा और प्राकृतिक विज्ञान पढ़ाया, जहां सेल्सियस खगोल विज्ञान है), जिन्होंने 1838 में वापस बर्फ के पिघलने बिंदु को 0 तापमान पर लेने का सुझाव दिया था, लेकिन ऐसा लगता है कि उन्होंने दूसरे के बारे में नहीं सोचा था। संदर्भ बिन्दु। आज तक, सेल्सियस का पैमाना कुछ बदल गया है: 0 ° C अभी भी सामान्य दबाव पर बर्फ के पिघलने का तापमान है, जो दबाव पर ज्यादा निर्भर नहीं करता है। लेकिन वायुमंडलीय दबाव पर पानी का क्वथनांक अब 99,975 डिग्री सेल्सियस है, जो विशेष सटीक वाले को छोड़कर लगभग सभी थर्मामीटरों की माप सटीकता को प्रभावित नहीं करता है। केल्विन रेउमुर और अन्य द्वारा फ़ारेनहाइट के तापमान के पैमाने को भी जाना जाता है। फ़ारेनहाइट के तापमान पैमाने (1714 के बाद से अपनाए गए दूसरे संस्करण में) के तीन निश्चित बिंदु हैं: 0 ° बर्फ के पानी और अमोनिया के मिश्रण के तापमान के अनुरूप 96 ° - एक स्वस्थ व्यक्ति का तापमान (हाथ के नीचे या मुंह में)। विभिन्न थर्मामीटरों की तुलना के लिए एक संदर्भ तापमान के रूप में, बर्फ के पिघलने बिंदु के लिए 32 ° का मान लिया गया था। फारेनहाइट पैमाने का व्यापक रूप से अंग्रेजी बोलने वाले देशों में उपयोग किया जाता है, लेकिन वैज्ञानिक साहित्य में इसका लगभग कभी भी उपयोग नहीं किया जाता है। तापमान को सेल्सियस (° C) से फ़ारेनहाइट (° F) में बदलने के लिए एक सूत्र है ° F = (9/5) ° C + 32 और विपरीत अनुवाद के लिए - सूत्र ° C = (5/9) (° एफ-32)। दोनों पैमानों - फ़ारेनहाइट और सेल्सियस दोनों - परिस्थितियों में प्रयोग करते समय बहुत असुविधाजनक होते हैं जब तापमान पानी के हिमांक से नीचे चला जाता है और इसे ऋणात्मक संख्या के रूप में व्यक्त किया जाता है। ऐसे मामलों के लिए, निरपेक्ष तापमान पैमानों को पेश किया गया था, जो तथाकथित निरपेक्ष शून्य के एक्सट्रपलेशन पर आधारित हैं - वह बिंदु जिस पर आणविक गति रुकनी चाहिए। उनमें से एक को रैंकिन स्केल कहा जाता है और दूसरे को पूर्ण थर्मोडायनामिक स्केल कहा जाता है; उनका तापमान रैंकिन (° रा) और केल्विन (K) डिग्री में मापा जाता है। दोनों पैमानों की शुरुआत परम शून्य से होती है और पानी का हिमांक 491 7°R और 273 16 K होता है। सेल्सियस पैमाने पर पानी के हिमांक और क्वथनांक और निरपेक्ष थर्मोडायनामिक पैमाने के बीच डिग्री और केल्विन की संख्या समान और 100 के बराबर होती है; फारेनहाइट और रैंकिन स्केल के लिए, यह भी वही है लेकिन 180 के बराबर है। सेल्सियस डिग्री को केल्विन में फॉर्मूला के = डिग्री सेल्सियस + 273 16 और फारेनहाइट डिग्री - फॉर्मूला डिग्री आर = डिग्री एफ + 459 का उपयोग करके रैंकिन डिग्री में परिवर्तित किया जाता है। 7. यूरोप में यह लंबे समय से व्यापक रूप से फैला हुआ है, जिसे 1730 में रेने एंटोनी डी रेउमुर द्वारा पेश किया गया था। यह फ़ारेनहाइट पैमाने की तरह मनमाने तरीके से नहीं बनाया गया है, बल्कि अल्कोहल के थर्मल विस्तार (1000: 1080 के अनुपात में) के अनुसार बनाया गया है। 1 डिग्री रेओमुर बर्फ के पिघलने के बिंदुओं (0 ° R) और पानी के क्वथनांक (80 ° R) के बीच तापमान अंतराल के 1/80 के बराबर है, अर्थात 1 ° R = 1.25 ° С 1 ° C = 0.8 ° R . लेकिन अब उपयोग से बाहर है।

थर्मामीटर

थर्मामीटर (यूनानी μη - गर्मी; μετρέω - मैं मापता हूं) - हवा, मिट्टी, पानी आदि के तापमान को मापने के लिए एक उपकरण। थर्मामीटर कई प्रकार के होते हैं:तरल; यांत्रिक; इलेक्ट्रोनिक; ऑप्टिकल; गैस; अवरक्त.

गैलीलियो को थर्मामीटर का आविष्कारक माना जाता है: उनके अपने लेखन में इस उपकरण का कोई विवरण नहीं है, लेकिन उनके छात्रों, नेली और विवियन ने गवाही दी कि पहले से ही 1597 में उन्होंने थर्मोबारोस्कोप (थर्मोस्कोप) जैसा कुछ बनाया था। गैलीलियो ने इस समय अलेक्जेंड्रिया के बगुला के काम का अध्ययन किया, जिन्होंने पहले से ही एक समान उपकरण का वर्णन किया था, लेकिन गर्मी की डिग्री को मापने के लिए नहीं, बल्कि गर्म करके पानी बढ़ाने के लिए। थर्मोस्कोप एक छोटी कांच की गेंद थी जिसमें एक कांच की ट्यूब को मिलाया जाता था। गेंद को थोड़ा गर्म किया गया और ट्यूब के सिरे को पानी के बर्तन में डुबोया गया। कुछ समय बाद, गेंद में हवा ठंडी हो गई, इसका दबाव कम हो गया, और वायुमंडलीय दबाव के प्रभाव में पानी एक निश्चित ऊंचाई तक ट्यूब में बढ़ गया। इसके बाद, वार्मिंग के साथ, गेंद में हवा का दबाव बढ़ गया और ठंडा होने पर ट्यूब में पानी का स्तर कम हो गया, जबकि उसमें पानी बढ़ गया। थर्मोस्कोप की मदद से, केवल शरीर के ताप की डिग्री में परिवर्तन के बारे में न्याय करना संभव था: यह तापमान के संख्यात्मक मान नहीं दिखाता था, क्योंकि इसका कोई पैमाना नहीं था। इसके अलावा, ट्यूब में जल स्तर न केवल तापमान पर, बल्कि वायुमंडलीय दबाव पर भी निर्भर करता है। 1657 में, फ्लोरेंटाइन वैज्ञानिकों द्वारा गैलीलियो के थर्मोस्कोप में सुधार किया गया था। उन्होंने डिवाइस को बीड स्केल से लैस किया और जलाशय (गेंद) और ट्यूब से खाली हवा दी। इससे न केवल गुणात्मक रूप से, बल्कि मात्रात्मक रूप से भी निकायों के तापमान की तुलना करना संभव हो गया। इसके बाद, थर्मोस्कोप को बदल दिया गया: इसे एक गेंद के साथ उल्टा कर दिया गया, और ब्रांडी को पानी के बजाय ट्यूब में डाला गया और बर्तन को हटा दिया गया। इस उपकरण का संचालन निकायों के विस्तार पर आधारित था; सबसे गर्म गर्मी के दिन और सबसे ठंडे सर्दियों के दिन के तापमान को "स्थिर" अंक के रूप में लिया गया था। ये सभी थर्मामीटर हवा थे और पानी के एक स्तंभ द्वारा वातावरण से अलग हवा वाली एक ट्यूब के साथ एक बर्तन से मिलकर बना था; उन्होंने तापमान परिवर्तन और वायुमंडलीय दबाव में परिवर्तन दोनों से अपने रीडिंग को बदल दिया।

तरल थर्मामीटर का वर्णन पहली बार 1667 में Saggi di Naturale esperienze fatte nell'Accademia del Cimento द्वारा किया गया है, जहां उन्हें कॉन्फिया नामक कुशल कारीगरों द्वारा लंबे समय तक बनाई गई वस्तुओं के रूप में कहा जाता है, जो एक जले हुए दीपक की आग पर कांच को गर्म करते हैं और अद्भुत बनाते हैं और इससे बहुत नाजुक उत्पाद। पहले तो ये थर्मामीटर पानी से भरे हुए थे, लेकिन जमने पर ये फट गए; टस्कन फर्डिनेंड II के ग्रैंड ड्यूक के विचार के अनुसार, उन्होंने 1654 में इसके लिए वाइन अल्कोहल का उपयोग करना शुरू किया। फ्लोरेंटाइन थर्मामीटर हमारे समय में फ्लोरेंस में गैलीलियन संग्रहालय में कई प्रतियों में संरक्षित किए गए हैं; उनकी तैयारी के बारे में विस्तार से बताया गया है।

सबसे पहले, मास्टर को अपने सापेक्ष आयामों और गेंद के आयामों पर विचार करते हुए, ट्यूब पर विभाजन करना पड़ा: डिवीजनों को एक दीपक पर गरम ट्यूब पर पिघला हुआ तामचीनी के साथ लागू किया गया था, प्रत्येक दसवें को एक सफेद बिंदु द्वारा इंगित किया गया था, और अन्य काले द्वारा। आमतौर पर उन्होंने 50 डिवीजन इस तरह से बनाए कि जब बर्फ पिघलती थी, तो शराब 10 से नीचे नहीं गिरती थी, और धूप में 40 से ऊपर नहीं उठती थी। अच्छे कारीगरों ने ऐसे थर्मामीटर इतनी सफलतापूर्वक बनाए कि उन सभी ने एक ही तापमान मान दिखाया। समान स्थितियाँ, लेकिन यह हासिल नहीं किया जा सकता है यदि अधिक सटीकता प्राप्त करने के लिए ट्यूब को 100 या 300 भागों में विभाजित किया गया हो। गेंद को गर्म करके और ट्यूब के अंत को अल्कोहल में कम करके थर्मामीटर भरे गए थे; भरने को एक कांच की फ़नल का उपयोग करके एक पतले खींचे गए सिरे के साथ पूरा किया गया था जो स्वतंत्र रूप से एक विस्तृत ट्यूब में फिट होता है। तरल की मात्रा को समायोजित करने के बाद, ट्यूब खोलने को सीलिंग मोम से सील कर दिया गया, जिसे "हर्मेटिक" कहा जाता है। इससे यह स्पष्ट है कि ये थर्मामीटर बड़े थे और हवा के तापमान को निर्धारित करने के लिए काम कर सकते थे, लेकिन वे अभी भी अन्य, अधिक विविध प्रयोगों के लिए असुविधाजनक थे, और विभिन्न थर्मामीटर की डिग्री एक दूसरे के साथ तुलनीय नहीं थे।

गैलीलियो थर्मामीटर

१७०३ में, पेरिस में गिलाउम अमोन्टन्स ने वायु थर्मामीटर में सुधार किया, विस्तार को नहीं, बल्कि हवा की लोच में वृद्धि को मापते हुए, एक खुले घुटने में पारा डालकर अलग-अलग तापमान पर समान मात्रा में लाया; बैरोमेट्रिक दबाव और इसके परिवर्तनों को ध्यान में रखा गया। इस तरह के पैमाने का शून्य "ठंडापन की वह महत्वपूर्ण डिग्री" होना चाहिए था, जिस पर हवा अपनी सारी लोच खो देती है (अर्थात, आधुनिक निरपेक्ष शून्य), और दूसरा स्थिर बिंदु पानी का क्वथनांक है। क्वथनांक पर वायुमंडलीय दबाव के प्रभाव के बारे में अभी तक अमोन्टन को पता नहीं था, और उसके थर्मामीटर की हवा पानी की गैसों से मुक्त नहीं हुई थी; इसलिए, उनके डेटा से, −239.5 डिग्री सेल्सियस पर पूर्ण शून्य प्राप्त होता है। एक और अमोन्टन वायु थर्मामीटर, जो बहुत ही अपूर्ण रूप से बनाया गया था, वायुमंडलीय दबाव में परिवर्तन से स्वतंत्र था: यह एक साइफन बैरोमीटर का प्रतिनिधित्व करता था, जिसका खुला घुटना ऊपर की ओर बढ़ा हुआ था, नीचे से पोटाश के एक मजबूत घोल से भरा हुआ था, ऊपर से तेल और एक सीलबंद में समाप्त हो गया था। हवा के साथ जलाशय।

फारेनहाइट ने थर्मामीटर को अपना आधुनिक रूप दिया और 1723 में अपनी तैयारी की विधि का वर्णन किया। शुरू में, उसने अपने पाइप को शराब से भर दिया और अंत में पारा में बदल गया। उन्होंने अमोनिया या टेबल नमक के साथ बर्फ के मिश्रण के तापमान पर अपने पैमाने का शून्य सेट किया, "पानी की ठंड की शुरुआत" के तापमान पर उन्होंने 32 डिग्री दिखाया, और मुंह में एक स्वस्थ व्यक्ति के शरीर का तापमान या बांह के नीचे 96 ° के बराबर था। इसके बाद, उन्होंने पाया कि पानी 212 ° पर उबलता है और यह तापमान हमेशा बैरोमीटर की समान अवस्था के साथ समान रहता है।फारेनहाइट थर्मामीटर के जीवित उदाहरण उनकी सूक्ष्म कारीगरी से अलग हैं।

फारेनहाइट पैमाने के साथ पारा थर्मामीटर

स्वीडिश खगोलशास्त्री, भूवैज्ञानिक और मौसम विज्ञानी एंडर्स सेल्सियस ने अंततः 1742 में पिघलने वाली बर्फ और उबलते पानी दोनों के स्थिर बिंदु स्थापित किए। लेकिन शुरू में उन्होंने क्वथनांक पर 0 ° और हिमांक पर 100 ° सेट किया। अपने काम में "थर्मामीटर पर दो लगातार डिग्री के अवलोकन" सेल्सियस ने अपने प्रयोगों के बारे में बताया कि बर्फ का पिघलने बिंदु (100 डिग्री) दबाव पर निर्भर नहीं करता है। उन्होंने यह भी उल्लेखनीय सटीकता के साथ निर्धारित किया कि वायुमंडलीय दबाव के साथ पानी का क्वथनांक कैसे भिन्न होता है। उन्होंने सुझाव दिया कि 0 अंक (पानी का क्वथनांक) को कैलिब्रेट किया जा सकता है, यह जानना कि थर्मामीटर किस समुद्र तल पर है.

बाद में, सेल्सियस की मृत्यु के बाद, उनके समकालीन और हमवतन, वनस्पतिशास्त्री कार्ल लिनिअस और खगोलशास्त्री मोर्टन स्ट्रेमर ने इस पैमाने का उल्टा इस्तेमाल किया (वे बर्फ के गलनांक को 0 ° और पानी के क्वथनांक को 100 तक ले जाने लगे। डिग्री)। इस रूप में, पैमाना बहुत सुविधाजनक निकला, व्यापक हो गया और हमारे समय के लिए उपयोग किया जाता है।

तरल थर्मामीटर परिवेश के तापमान में परिवर्तन होने पर थर्मामीटर (आमतौर पर शराब या पारा) में डाले जाने वाले तरल की मात्रा को बदलने के सिद्धांत पर आधारित होते हैं। कई क्षेत्रों में इसके स्वास्थ्य खतरों के कारण पारा के उपयोग पर प्रतिबंध के कारणगतिविधियां घरेलू थर्मामीटर के लिए वैकल्पिक फिलिंग की तलाश में हैं। उदाहरण के लिए, गैलिनस्टन मिश्र धातु ऐसा प्रतिस्थापन बन सकता है। अन्य प्रकार के थर्मामीटर भी तेजी से उपयोग किए जा रहे हैं।

पारा चिकित्सा थर्मामीटर

इस प्रकार के यांत्रिक थर्मामीटर तरल थर्मामीटर के समान सिद्धांत पर काम करते हैं, लेकिन एक धातु सर्पिल या बाईमेटल टेप आमतौर पर सेंसर के रूप में उपयोग किया जाता है।

विंडो मैकेनिकल थर्मामीटर

इलेक्ट्रॉनिक थर्मामीटर भी हैं। इलेक्ट्रॉनिक थर्मामीटर के संचालन का सिद्धांत एक कंडक्टर के प्रतिरोध में परिवर्तन पर आधारित होता है जब परिवेश का तापमान बदलता है। इलेक्ट्रॉनिक थर्मामीटर की एक विस्तृत श्रृंखला थर्मोकपल (विभिन्न धातुओं के बीच संपर्क) पर आधारित होती है वैद्युतीयऋणात्मकतातापमान के आधार पर संपर्क संभावित अंतर बनाता है)। समय के साथ सबसे सटीक और स्थिर प्लेटिनम तार पर आधारित प्रतिरोध थर्मामीटर या सिरेमिक पर प्लेटिनम स्पटर किया जाता है। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले PT100 (0 ° C - 100Ω पर प्रतिरोध) PT1000 (0 ° C - 1000Ω पर प्रतिरोध) (IEC751) हैं। तापमान निर्भरता लगभग रैखिक है और सकारात्मक तापमान पर द्विघात कानून और नकारात्मक तापमान पर 4-डिग्री समीकरण का पालन करता है (संबंधित स्थिरांक बहुत छोटे हैं, और पहले सन्निकटन में इस निर्भरता को रैखिक माना जा सकता है)। तापमान सीमा -200 - +850 डिग्री सेल्सियस।

मेडिकल इलेक्ट्रॉनिक थर्मामीटर

ऑप्टिकल थर्मामीटर आपको तापमान में परिवर्तन होने पर चमक के स्तर, स्पेक्ट्रम और अन्य मापदंडों में परिवर्तन के कारण तापमान रिकॉर्ड करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, अवरक्त शरीर का तापमान मीटर। एक इन्फ्रारेड थर्मामीटर आपको सीधे मानव संपर्क के बिना तापमान मापने की अनुमति देता है। कुछ देशों में, न केवल चिकित्सा संस्थानों में, बल्कि घरेलू स्तर पर भी इन्फ्रारेड थर्मामीटर के पक्ष में पारा थर्मामीटर को छोड़ने की प्रवृत्ति रही है।

अवरक्त थर्मामीटर

3. शरीर का भार ज्ञात कीजिए P = gV

4. क्षैतिज सतह P = पर शरीर द्वारा लगाए गए दबाव का निर्धारण करें, जहां F = P

प्रायोगिक कार्य संख्या 12

विषय: "बाहरी परिस्थितियों पर थर्मामीटर रीडिंग की निर्भरता की जांच।"

लक्ष्य:बाहरी परिस्थितियों के आधार पर थर्मामीटर रीडिंग की निर्भरता की जांच करें: क्या सूर्य की किरणें थर्मामीटर पर पड़ती हैं या वह छाया में है, जिस पर थर्मामीटर है, सूर्य की किरणों से थर्मामीटर को कवर करने वाली स्क्रीन किस रंग की है।

कार्य:

शैक्षिक: सटीकता की शिक्षा, एक टीम में काम करने की क्षमता;

उपकरण:टेबल लैंप, थर्मामीटर, सफेद और काले कागज की चादरें।

कमरे में और सड़क पर हवा का तापमान क्या है, लोग हर दिन रुचि रखते हैं। लगभग हर घर में हवा के तापमान को मापने के लिए एक थर्मामीटर होता है, लेकिन हर व्यक्ति यह नहीं जानता कि इसे सही तरीके से कैसे इस्तेमाल किया जाए। सबसे पहले, बहुत से लोग हवा के तापमान को मापने के कार्य को नहीं समझते हैं। यह गलतफहमी विशेष रूप से गर्म गर्मी के दिनों में स्पष्ट होती है। जब मौसम विज्ञानी रिपोर्ट करते हैं कि छाया में हवा का तापमान 32 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच गया है, तो बहुत से लोग कुछ इस तरह "निर्दिष्ट" करते हैं: "और धूप में थर्मामीटर 50 डिग्री सेल्सियस से आगे चला गया!" क्या इस तरह के स्पष्टीकरण का कोई मतलब है? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, निम्नलिखित प्रायोगिक अध्ययन करें और अपने निष्कर्ष निकालें।

प्रगति:

अनुभव 1. हवा के तापमान को "धूप में" और "छाया में" मापें। "सूर्य" के लिए एक डेस्क लैंप का प्रयोग करें

पहली बार, थर्मामीटर को टेबल पर लैंप से 15-20 सेमी की दूरी पर रखें, दूसरी बार, थर्मामीटर के सापेक्ष लैंप की स्थिति को बदले बिना, कागज की एक शीट के साथ "छाया" बनाएं। यह दीपक के पास। थर्मामीटर रीडिंग रिकॉर्ड करें।

प्रयोग 2. पहले एक अंधेरे, फिर थर्मामीटर के नीचे एक हल्के सब्सट्रेट का उपयोग करने की शर्तों के तहत "धूप में" तापमान माप करें। ऐसा करने के लिए, पहले थर्मामीटर को श्वेत पत्र की शीट पर रखें, दूसरी बार काले कागज की शीट पर। थर्मामीटर रीडिंग रिकॉर्ड करें।

प्रयोग 3. सीधे थर्मामीटर पर रखे सफेद कागज की एक शीट के साथ दीपक से प्रकाश को कवर करके "छाया में" माप करें। थर्मामीटर रीडिंग रिकॉर्ड करें। श्वेत पत्र को काले कागज से बदलकर प्रयोग को दोहराएं।

किए गए प्रयोगों के परिणामों पर विचार करें और निष्कर्ष निकालें कि बाहर हवा के तापमान को मापने के लिए खिड़की के बाहर थर्मामीटर कहाँ और कैसे लगाया जाना चाहिए?

प्रयोगों की एक श्रृंखला, यदि सही ढंग से की जाती है, तो निम्नलिखित परिणाम देती है।

अनुभव 1 से पता चलता है कि "सूर्य में" थर्मामीटर रीडिंग "छाया में" इसके रीडिंग से काफी अधिक है। इस तथ्य की व्याख्या इस प्रकार की जानी चाहिए। सूर्य के प्रकाश की अनुपस्थिति में हवा और मेज का तापमान समान रहता है। टेबल और हवा के साथ हीट एक्सचेंज के परिणामस्वरूप, थर्मामीटर उनके साथ थर्मल संतुलन में आ जाता है और हवा का तापमान दिखाता है।

जब "सूर्य" कागज की एक शीट से ढका नहीं होता है, तो "सूर्य" के अवशोषित विकिरण के प्रभाव में तालिका का तापमान बढ़ जाता है, और इस विकिरण से पारदर्शी हवा शायद ही गर्म होती है। थर्मामीटर, एक तरफ, टेबल की सतह के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करता है, और दूसरी तरफ, हवा के साथ। नतीजतन, इसका तापमान हवा के तापमान से अधिक है, लेकिन टेबल की सतह के तापमान से कम है। तो, थर्मामीटर का "सूर्य में" पढ़ने का क्या अर्थ है?

हवा के तापमान को मापने का एक जिद्दी प्रशंसक "धूप में" इस पर आपत्ति कर सकता है कि उसे हवा के तापमान "छाया में" में कोई दिलचस्पी नहीं है, जब वह खुद "धूप में" होता है। इसे हवा का तापमान न होने दें, केवल "धूप में" थर्मामीटर की रीडिंग, लेकिन वे वही हैं जो उसकी रुचि रखते हैं। ऐसे में प्रयोग 2 के परिणाम उसके काम आएंगे।

अनुभव 2 से पता चलता है कि श्वेत पत्र पर जो प्रकाश को दर्शाता है, थर्मामीटर रीडिंग काले कागज की तुलना में बहुत कम है, जो प्रकाश विकिरण को अच्छी तरह से अवशोषित करता है और अधिक दृढ़ता से गर्म होता है। नतीजतन, "धूप में" थर्मामीटर रीडिंग के बारे में सवाल का कोई स्पष्ट जवाब नहीं है। परिणाम दृढ़ता से थर्मामीटर के नीचे सब्सट्रेट के रंग, थर्मामीटर गुब्बारे की सतह के रंग और संरचना, हवा की उपस्थिति या अनुपस्थिति पर निर्भर करेगा।

बाहरी हवा का तापमान जब सौर विकिरण द्वारा गर्म की गई वस्तुओं से दूर मापा जाता है और थर्मामीटर के प्रत्यक्ष विकिरण जोखिम को छोड़कर "सूर्य में" और "छाया में" समान होता है, तो यह केवल हवा का तापमान होता है। लेकिन इसे वास्तव में केवल "छाया में" मापा जाना चाहिए।

लेकिन धूप वाले दिन थर्मामीटर के लिए "छाया" बनाना भी कोई आसान काम नहीं है। प्रयोग 3 के परिणामों से इसकी पुष्टि होती है। वे दिखाते हैं कि जब स्क्रीन थर्मामीटर के करीब स्थित होती है, तो सौर विकिरण द्वारा स्क्रीन को गर्म करने से धूप वाले दिन हवा के तापमान को मापने में महत्वपूर्ण त्रुटियां होती हैं। एक गहरे स्क्रीन रंग के साथ तापमान का ओवरस्टेटमेंट विशेष रूप से बड़ा होगा, क्योंकि इस तरह की स्क्रीन उस पर होने वाली सौर विकिरण की लगभग सभी ऊर्जा को अवशोषित करती है, और एक सफेद स्क्रीन रंग के साथ बहुत कम, क्योंकि ऐसी स्क्रीन लगभग सभी ऊर्जा को दर्शाती है उस पर सौर विकिरण की घटना।

इस तरह के एक प्रायोगिक अध्ययन को पूरा करने के बाद, एक व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण प्रश्न पर चर्चा करने की आवश्यकता है: व्यवहार में, बाहर हवा के तापमान को कैसे मापना आवश्यक है? इस सवाल का जवाब कुछ इस तरह हो सकता है। यदि अपार्टमेंट में उत्तर की ओर एक खिड़की है, तो इस खिड़की के पीछे आपको स्ट्रीट थर्मामीटर को मजबूत करने की आवश्यकता है। यदि अपार्टमेंट में ऐसी कोई खिड़की नहीं है, तो थर्मामीटर को कमजोर गर्म खिड़की के शीशे के विपरीत, सूरज से गर्म दीवारों से जितना संभव हो सके रखा जाना चाहिए। थर्मामीटर सिलेंडर को सौर विकिरण से गर्म होने से बचाना चाहिए। प्रयोग 3 के परिणाम बताते हैं कि जब थर्मामीटर को सौर विकिरण से बचाने की कोशिश की जाती है, तो स्क्रीन खुद ही गर्म हो जाती है और थर्मामीटर को गर्म कर देती है। चूंकि सफेद स्क्रीन कम गर्म होती है, सुरक्षात्मक स्क्रीन हल्की होनी चाहिए और थर्मामीटर से पर्याप्त दूरी पर स्थित होनी चाहिए।

इसी तरह, आप एक कमरे के थर्मामीटर के रीडिंग की उसके स्थान पर निर्भरता की जांच कर सकते हैं। गृहकार्य का परिणाम इस तथ्य की स्थापना होना चाहिए कि कमरे के थर्मामीटर की रीडिंग कमरे में उसके स्थान पर निर्भर करती है। यदि हम कमरे में हवा के तापमान में रुचि रखते हैं, तो गर्म निकायों और उस पर सौर विकिरण के प्रभाव को बाहर करना आवश्यक है। थर्मामीटर सीधे सूर्य के प्रकाश के संपर्क में नहीं आना चाहिए; थर्मामीटर को हीटिंग और प्रकाश उपकरणों के पास नहीं रखा जाना चाहिए। आपको थर्मामीटर को कमरे की बाहरी दीवार पर नहीं लटकाना चाहिए, जिसमें गर्मियों में तापमान अधिक और कमरे में हवा के तापमान के सापेक्ष सर्दियों में कम तापमान होता है।

प्रायोगिक कार्य संख्या 13

विषय: "पानी में बर्फ के प्रतिशत का निर्धारण।"

लक्ष्य:पानी में बर्फ का प्रतिशत निर्धारित करें।

कार्य:

शैक्षिक: ज्ञान और व्यावहारिक कौशल को संयोजित करने की क्षमता का गठन;

विकासात्मक: तार्किक सोच का विकास, संज्ञानात्मक रुचि।

उपकरण:कैलोरीमीटर, थर्मामीटर, बीकर, कमरे के पानी के साथ बर्तन, बर्फ और पानी का मिश्रण, कैलोरीमीटर शरीर।

पहला विकल्प

प्रगति:

1. इस तरह के पानी को कैलोरीमीटर में मिश्रण के साथ डाला जाता है ताकि सारी बर्फ पिघल जाए। परिणामी पानी का तापमान t = 0 था।

2. आइए इस स्थिति के लिए ऊष्मा संतुलन समीकरण लिखें:

m1 = сm3 (t2-t1), जहाँ c पानी की विशिष्ट ऊष्मा है, बर्फ के पिघलने की विशिष्ट ऊष्मा है, m1 बर्फ का द्रव्यमान है, m2 बर्फ में पानी का द्रव्यमान है, m3 डाले गए पानी का द्रव्यमान है , टी डाले गए पानी का तापमान है।

इसलिए =

वांछित प्रतिशत =;

3. मान m1 + m2 कैलोरीमीटर से सभी पानी को मापने वाले सिलेंडर में डालकर और पानी के कुल द्रव्यमान को मापकर निर्धारित किया जा सकता है। चूँकि m = m1 + m2 + m3 है, तो

एम 1 + एम 2 = एम - एम 3। अत,

=

दूसरा विकल्प

उपकरण: कैलोरीमीटर, थर्मामीटर, तराजू और वजन, एक गिलास गर्म पानी, गीली बर्फ की एक गांठ, एक कैलोरीमीटर शरीर।

प्रगति:

1. खाली कैलोरीमीटर को तौलें, और फिर कैलोरीमीटर को गीली बर्फ की एक गांठ से तौलें। अंतर से, हम गीली बर्फ (एम) की एक गांठ का द्रव्यमान निर्धारित करते हैं।

गांठ में * x ग्राम पानी और * (100 - x) ग्राम बर्फ होती है, जहां x गांठ में पानी का प्रतिशत होता है।

गीला बर्फ तापमान 0.

2. अब कैलोरीमीटर में गीली बर्फ की एक गांठ के साथ पर्याप्त गर्म पानी (mw) डालें ताकि सभी बर्फ पिघल जाए, पहले गर्म पानी का तापमान (से) मापा जाए।

3. हम कैलोरीमीटर को पानी और पिघली हुई बर्फ से तौलते हैं और वजन के अंतर से, जोड़े गए गर्म पानी (mw) का द्रव्यमान निर्धारित करते हैं।

4. हम अंतिम तापमान को थर्मामीटर (tocm.) से मापते हैं।

5. आइए ऊष्मा संतुलन समीकरण को लिखें:

cmв t = * (100 - ) + с (m + mв) से सेमी.,

जहाँ c पानी की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता -4200J / kg . है , - बर्फ के पिघलने की विशिष्ट ऊष्मा

3.3 * 105 जे / किग्रा।

6. परिणामी समीकरण से, हम व्यक्त करते हैं

एक्स = १०० -

प्रायोगिक कार्य संख्या 14

विषय: "बर्फ के पिघलने की गर्मी का निर्धारण।"

लक्ष्य:बर्फ के पिघलने की गर्मी निर्धारित करें .

कार्य:

शैक्षिक: ज्ञान और व्यावहारिक कौशल को संयोजित करने की क्षमता का गठन;

शैक्षिक: सटीकता की शिक्षा, एक टीम में काम करने की क्षमता;

विकासात्मक: तार्किक सोच का विकास, संज्ञानात्मक रुचि।

उपकरण:थर्मामीटर, पानी, बर्फ, स्नातक सिलेंडर।

प्रगति:

1. एक खाली बर्तन में बर्फ का एक टुकड़ा रखें और उसमें मापने वाले सिलेंडर से इतना पानी डालें कि सारी बर्फ पिघल जाए।

2. इस स्थिति में, ऊष्मा संतुलन समीकरण सरलता से लिखा जाएगा:

St1 (t1 - t2) = m2

जहाँ m2 बर्फ का द्रव्यमान है, mx डाले गए पानी का द्रव्यमान है, tx पानी का प्रारंभिक तापमान है, t2 पानी का अंतिम तापमान O ° C के बराबर है, और K बर्फ के पिघलने की विशिष्ट ऊष्मा है। उपरोक्त समीकरण से हम पाते हैं:

3. बर्फ के द्रव्यमान को परिणामी पानी को मापने वाले सिलेंडर में निकालने और पानी और बर्फ के कुल द्रव्यमान को मापने के द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

= + т2 = аod, Vtot।

चूँकि m2 = M - m1, तो

प्रायोगिक कार्य संख्या 15

लक्ष्य: प्रस्तावित उपकरण और तापमान पर संतृप्त भाप दबाव की निर्भरता की तालिका का उपयोग करके, कमरे में हवा की पूर्ण और सापेक्ष आर्द्रता निर्धारित करें।

कार्य:

शैक्षिक: ज्ञान और व्यावहारिक कौशल को संयोजित करने की क्षमता का गठन;

शैक्षिक: सटीकता की शिक्षा, एक टीम में काम करने की क्षमता;

विकासात्मक: तार्किक सोच का विकास, संज्ञानात्मक रुचि।

उपकरण: कांच, थर्मामीटर, बर्फ, पानी।

प्रगति:

1. पूर्ण वायु आर्द्रता ओस बिंदु से निर्धारित करना सबसे आसान है। ओस बिंदु को मापने के लिए, आपको पहले हवा के तापमान t1 को मापना होगा। फिर एक नियमित कांच का बीकर लें, उसमें कमरे के तापमान पर थोड़ा पानी डालें और पानी में थर्मामीटर रखें।

2. एक अन्य बर्तन में आपको बर्फ के साथ पानी का मिश्रण तैयार करना है और इस बर्तन से पानी के साथ एक गिलास में थोड़ा ठंडा पानी और एक थर्मामीटर डालें जब तक कि कांच की दीवारों पर ओस न दिखाई दे। आपको गिलास में पानी के स्तर के विपरीत कांच की दीवार को देखने की जरूरत है। जब ओस बिंदु पर पहुँच जाता है, तो कांच पर संघनित कई छोटी ओस की बूंदों के कारण जल स्तर के नीचे की कांच की दीवार अपारदर्शी हो जाती है। इस समय, आपको थर्मामीटर की t2 रीडिंग लेने की आवश्यकता है।

3. तापमान t2 के मान से - ओस बिंदु - तापमान t2 पर संतृप्त भाप का घनत्व तालिका से निर्धारित किया जा सकता है। यह वायुमंडलीय वायु की परम आद्रता होगी। तब आप तालिका से तापमान t1 पर संतृप्त भाप के घनत्व r0 का मान पा सकते हैं। तापमान t2 पर संतृप्त भाप के घनत्व r और कमरे के तापमान t1 पर संतृप्त भाप के घनत्व 0 के पाए गए मूल्यों का उपयोग सापेक्ष आर्द्रता j को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

उपकरणों को मापने की त्रुटियां

	मापने	माप सीमा	विभाजन का मूल्य	वाद्य त्रुटि
	छात्र शासक
	ड्राइंग शासक
	वाद्य शासक
	प्रदर्शन शासक
	मापने का टेप
	बीकर
	शैक्षिक तराजू
	वजन का सेट G-4-211.10
	प्रयोगशाला वजन
	स्कूल कैलिपर
	माइक्रोमीटर
	प्रशिक्षण डायनामोमीटर
	इलेक्ट्रॉनिक स्टॉपवॉच KARSER			± ०.०१ s (०.२ s, व्यक्तिपरक त्रुटि को ध्यान में रखते हुए)।
	एरोइड बैरोमीटर	780 मिमी। आर टी. कला।	1 मिमी। आर टी. कला।	± 3 मिमी। आर टी. कला।
	प्रयोगशाला थर्मामीटर
	प्रदर्शन खुला मैनोमीटर

तरल पदार्थ, धातु और मिश्र धातु, ठोस और सामग्री का घनत्व।

, किग्रा / एम३