Таким образом, по изменению свойств тела можно судить о его температуре.
Но прежде нужно условиться, от какой точки и каким образом вести отсчёт температур. Ещё в XVI веке было замечено, что вода замерзает и кипит при совершенно определённых температурах. Но как обозначить эти температуры — вопрос весьма условный. Не удивительно, что долгое время разные учёные обозначали их по-разному.
Шведский учёный Андерс Цельсий (1701–1744 гг.) температуру кипения воды пометил нулём, а температуру замерзания — числом 100. Лишь впоследствии эти обозначения поменяли местами. Немецкий физик Габриель Даниель Фаренгейт (1686–1736 гг.) предложил считать, что вода кипит при температуре 212 градусов, а замерзает при тридцати двух. Нулём же он обозначил точку плавления смеси поваренной соли, нашатыря и льда. Наконец, Исаак Ньютон предложил такую температурную шкалу, в которой точка кипения воды оказалась между 33 и 34 градусами. Существовали и другие шкалы.
В шкале Цельсия промежуток между температурами замерзания и кипения воды разделён на 100 частей — градусов, в шкале Фаренгейта — на 180 градусов, а в шкале французского учёного Рене Антуана Реомюра (1683–1757 гг.) — на 80. Во избежание путаницы после числа, означающего температуру, и знака ° (градус) стали ставить букву, показывающую, о какой шкале идёт речь. Буква Ц означает Цельсия, Ф — Фаренгейта и Р — Реомюра.
Наибольшее распространение получила шкала Цельсия. Температуры, более низкие, чем точка замерзания воды, обозначаются в ней отрицательными числами (например, — 1°Ц, — 30° Ц и т. д.).
Существование нескольких температурных шкал мешало развитию науки и техники. Необходимо было узаконить какую-либо одну шкалу.
В 1889 году на Международной конференции по мерам и весам была утверждена так называемая стоградусная термометрическая шкала. В её основу положена наиболее распространённая шкала Цельсия. Две основные точки стоградусной шкалы (0° и +100°) совпадают с соответствующими точками шкалы Цельсия, но промежуточные точки несколько разнятся. В 1927, 1933 и 1948 годах стоградусная шкала уточнялась и исправлялась.
Градусы международной температурной шкалы обозначаются так:°C.
Стоит рассказать ещё об одной шкале, которая применяется в научных исследованиях. Это — так называемая абсолютная шкала или шкала Кельвина. Она была предложена в середине XIX века английским физиком Томпсоном (он же лорд Кельвин). Эта шкала называется абсолютной потому, что температуры отсчитываются в ней не от какой-либо условной точки (например, точки замерзания воды), как в других шкалах, а от абсолютного нуля — самой низкой температуры, которая может существовать в природе.
В абсолютной шкале нет отрицательных температур, как, например, в стоградусной шкале. Абсолютный нуль соответствует такому состоянию вещества, когда тепловое движение молекул, как полагают, прекращается. Поэтому холоднее вещество стать уже никак не может.
Температура абсолютного нуля, будучи выражена в градусах стоградусной шкалы, близка к —273,16 °C. Значит, чтобы найти значение температуры в градусах шкалы Кельвина (°К), нужно к —273,16 прибавить величину температуры в °C.
Приборы для измерения температуры — термометры — строятся на различных принципах, но чаще всего используется свойство жидкостей (воды, спирта, ртути и т. д.) изменять объём при нагреве и охлаждении. Такой термометр показан на рис. 31.
Долгое время роль эталонных термометров играли ртутные термометры.
Рис. 31. Термометр.
Затем стали использоваться так называемые водородные термометры, в которых температура определялась по давлению водорода в закрытом сосуде. С повышением температуры давление, как мы уже упоминали, повышается.
В наши дни эталоном температуры служит группа особых электрических термометров, на устройстве которых мы останавливаться не будем.
КАК ИЗМЕРЯЮТ ДАВЛЕНИЕ
Нам часто приходится иметь дело с давлением. Поезд давит на рельсы; газы, образующиеся при сгорании топлива, давят на поршень двигателя; налитая в стакан вода оказывает давление на его дно и стенки.
Короче говоря, любые два соприкасающихся тела давят друг на друга. Сила, с которой одно тело воздействует на другое, всегда распределяется по всей площади их соприкосновения. На каждую единицу этой площади приходится определённая часть общей силы. Сила, действующая на единицу площади, по которой соприкасаются тела, и называется давлением.