Chimie

Échelle internationale de température

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Domaine d'expertise - thermodynamique

L'échelle internationale de température (AnglaisÉchelle internationale de température, ITS) a été introduit en 1927. Il devrait aider à surmonter les difficultés de mesure des températures thermodynamiques avec des thermomètres à gaz et fournir une norme généralement acceptée plutôt que les nombreuses échelles de température nationales différentes telles que l'échelle Celsius ou Kelvin. L'ITS est choisi de manière à reproduire le plus précisément possible les températures thermodynamiques. Les écarts des méthodes de mesure qui y sont décrites se situent dans les plus petites limites d'erreur de mesure qui étaient réalisables lors de sa publication. L'ITS est basé sur l'échelle Kelvin.

L'ITS est constamment révisé et réédité (1948, 1960, 1968, 1975, 1976). La version actuelle (en octobre 2010) est l'échelle internationale de température de 1990 (ITS-90). L'ITS-90 est déterminé par des points fixes thermométriques, dont 17 points de fusion, triple et d'ébullition de substances sélectionnées. Leurs températures ont été déterminées avec précision dans les instituts scientifiques d'État de divers pays. L'ITS-90 couvre une plage de température de 0,65K jusqu'à la température la plus élevée pouvant être mesurée avec un rayonnement monochromatique selon la loi du rayonnement de Planck. Les températures sont déterminées avec précision à l'aide de thermomètres à résistance et d'invité ainsi que d'appareils de mesure du rayonnement, qui sont étalonnés via les points fixes. Des réglementations précises doivent être respectées pour le calcul des valeurs de température à partir des grandeurs mesurées des différents appareils. La plage de température de 0,9mK jusqu'à 1K est maintenant défini à l'aide de l'échelle provisoire des basses températures (PLTS-2000).

Unités d'apprentissage dans lesquelles le terme est traité

Détermination exacte de la température30 minutes.

ChimieChimie physiquethermodynamique

Il couvre diverses procédures et spécifications qui ont été développées pour la mesure précise de la température des systèmes chimiques. Cela inclut la spécification des points fixes thermométriques. Il explique également le fonctionnement des thermomètres à liquide et à gaz. [En septembre 2010]


Expliquer la structure et la fonction d'une bouteille thermos.

Expliquer la structure et la fonction d'une bouteille thermos.

Structure d'une bouteille thermos :
1. Housse de protection en plastique/métal.
2. À l'intérieur, il y a une bulle de verre avec vide (espace vide), qui se reflète à l'intérieur.
3. Fermeture en plastique/liège.

Tâche d'une bouteille thermos :
1. Prévention du flux de chaleur à travers le liège.
2. Prévention du rayonnement thermique grâce à la mise en miroir interne.
3. Prévention de la conduction thermique par le vide et le verre.


ITS-90

les Échelle internationale de température à partir de 1990 (Échelle internationale de température de 1990: ITS-90) définit les températures dans les unités Kelvin et Celsius et prend en charge la comparabilité et la compatibilité des mesures de température. Bien que le Kelvin soit défini au moyen du point zéro absolu (0 & # 160K) et du point triple de l'eau (273,16 & # 160K), il est difficile d'utiliser cette définition à des températures éloignées du point triple de l'eau, car les procédures appropriées pour déterminer la température absolue sont extrêmement complexes et associées à une incertitude élevée.

L'ITS-90 définit des températures spéciales, appelées points fixes (principalement les températures de certaines transitions de phase de certaines substances), à partir de 0,65 & # 160K (vers le haut), qui dans le passé étaient effectuées avec une procédure absolue (y compris le thermomètre à bruit , thermomètre à gaz, thermomètre acoustique, radiomètre) ont été déterminés. Des thermomètres définis sont utilisés pour interpoler (très rarement aussi extrapoler) entre ces valeurs de température, qui étaient auparavant calibrées aux points fixes. Pour couvrir toute la gamme, il vous faut : des thermomètres à pression de vapeur à hélium, des thermomètres à gaz à hélium, des thermomètres à résistance en platine et des thermomètres à rayonnement monochromatique. Entre les deux, il existe plusieurs plages de températures qui se chevauchent partiellement et conduisent ainsi à une ambiguïté inhérente de l'échelle (puisque différentes méthodes et différents points fixes ne donnent généralement pas exactement les mêmes températures).

Les valeurs spécifiées (les points fixes) sur lesquelles l'ITS-90 est basé ne reflètent que l'état de 1990 et peuvent être affinées dans une future échelle ITS-XX (attendue après 2010). Les formules d'interpolation et même les procédures thermométriques peuvent également être adaptées, tout comme l'ITS-90 n'est qu'un développement de ses prédécesseurs, l'IPTS-68 et l'EPT-76 (plage basse température). Tout comme les mesures de précision historiques peuvent être converties les unes dans les autres aujourd'hui, l'ITS-90 assure la traçabilité des informations de température à notre époque pour l'avenir, ce que les méthodes absolues ne peuvent pas (encore) réaliser.

Le tableau suivant montre quelques valeurs sur l'échelle.

un point fixe Température (K) Température (°C)
Point triple de l'hydrogène 13,8033 −259,3467
Hydrogène à 32,9 & # 160kPa 17 −256,15
Hydrogène à 102,2 & # 160kPa 20,3 −252,85
Triple point de néon 24,5561 −248,5939
Triple point d'oxygène 54,3584 −218,7916
Triple point d'argon 83,8058 −189,3442
Triple point de mercure 234,3156 −38,8344
Triple point d'eau 273,16 0,01
Point de fusion du gallium 302,9146 29,7646
Point de fusion de l'indium 429,7485 156,5985
Point de fusion de l'étain 505,1181 231,928
Point de fusion du zinc 692,73 419,527
Point de fusion de l'aluminium 933,473 660,323
Point de fusion de l'argent 1234,93 961,78
Point de fusion de l'or 1337,33 1064,18
Point de fusion du cuivre 1357,77 1084,62

Dans la plage entre 3 & # 160K et 5 & # 160K ou -270,15 & # 160°C à -268,15 & # 160°C, aucun point fixe n'est utilisé, mais la pression de vapeur de l'hélium.


Température et échelles de température

les Température T est une mesure de la quantité d'énergie thermique qu'un corps ou un système physique contient, i. C'est-à-dire quelle est en moyenne l'énergie des mouvements aléatoires non dirigés de ses atomes ou molécules. Ceci est examiné en détail en thermodynamique.

L'unité SI de température est celle Kelvin (après le titre de noblesse Kelvin le physicien Guillaume Thomson, symbole d'unité K). C'est l'une des sept unités de base du SI. La spécification en centigrade (° C) les deux unités ne diffèrent que par le choix du point zéro sur l'échelle de température (voir ci-dessous). La température exprimée en K est aussi appelée absolu ou température thermodynamique. Le symbole ( vartheta ) est parfois utilisé pour la spécification en °C. Les appareils de mesure de la température sont appelés thermomètres.

La plus petite température physiquement possible est exactement 0 K = –273,15 °C, et elle est zéro absolu appelé la température. Selon la troisième loi de la thermodynamique, cependant, zéro ne peut jamais être atteint. Nous savons également d'après les lois de la physique quantique que les atomes ou les molécules ne peuvent pas être complètement immobiles même au zéro absolu, ce qui est interdit par le principe d'incertitude de Heisenberg. les Physique des basses températures traite de la génération de températures de plus en plus basses jusqu'à la gamme des nano- et picokelvins ainsi que des effets qui s'y produisent tels que la supraconductivité et la superfluidité.

Pour pouvoir mesurer les températures de manière pratique, il vous en faut un Échelle de température (de l'italien scala "escalier, marche"). Ceci est déterminé par des points fixes physiquement définis, entre lesquels des degrés (littéralement « pas ») sont interpolés à intervalles égaux. A l'origine les échelles Kelvin et Celsius étaient définies par le fait que 0°C = 273,15 K correspond au point de fusion et 100°C = 373,15 K correspond au point d'ébullition de l'eau. Celui valable aujourd'hui Échelle internationale de température à partir de 1990 (ITS-90) définit un nombre de points fixes entre le point triple de l'hydrogène (13,8 K) et le point de fusion du cuivre (1357,8 K).

Parmi les autres échelles de température utilisées précédemment, seule la Échelle Fahrenheit (après Daniel G. Fahrenheit) un certain sens qui est utilisé par les habitants de l'aire linguistique anglo-saxonne soucieux de leur tradition (et moins tournés vers l'international). Cela a quatre points fixes, y compris le point de fusion de l'eau à 32 ° F et la température typique du corps humain à 100 ° F. Ce qui suit s'applique à la conversion en degrés Celsius :


Succès international aux Olympiades de chimie et de physique pour les écoliers autrichiens

Vienne (OTS) & # 8211 Quatre médailles aux 49e Olympiades internationales de chimie à Nakhon Pathom / Thaïlande : Quatre étudiants autrichiens ont concouru contre 297 étudiants de plus de 76 nations et ont remporté une médaille d'argent et trois médailles de bronze. Les étudiants s'étaient qualifiés pour participer au concours international dans le cadre d'un processus de sélection en plusieurs étapes à l'Olympiade autrichienne de chimie organisée par le ministère fédéral de l'Éducation. Cette année, environ 2 000 écoliers de toute l'Autriche ont participé à des cours et à des compétitions à l'Olympiade autrichienne de chimie.

L'argent est allé à Leonard Atzl (Sir Karl Popper Schule à Vienne), une médaille de bronze à Gregor Drelichowska (Sacre Coeur à Vienne), Stefan Schmid (BG / BRG Innsbruck Sillgasse au Tyrol) et Sebastian Kölbl (BG / BRG Leibnitz en Styrie) .

Cinq récompenses aux Olympiades Internationales de Physique : Trois médailles de bronze et deux "Mention honorable" (4ème place) aux Olympiades Internationales de Physique à Yogyakarta / Indonésie : Un total de 388 étudiants ont été exclus de la plus grande compétition de physique pour les lycéens 85 nations ont participé partie, dont deux filles et trois garçons d'Autriche. Avec des connaissances spécialisées bien fondées, beaucoup de créativité, des analyses de système approfondies et des descriptions mathématiques, les participants autrichiens ont résolu les problèmes physiques expérimentaux et théoriques avec beaucoup de succès et ont obtenu d'excellents résultats.
Katharina Buczolich (Eisenstadt), Katharina Bogner (Rohrbach) et Jonas Bodingbauer (Leonding) ont reçu une médaille de bronze. Erwin Pfeiler (Graz) et Konstantin Mark (Feldkirch) sont heureux de recevoir une « Mention honorable ».

Vous pouvez trouver plus d'informations sur l'Olympiade autrichienne de chimie sur www.oecho.at,
sur l'Olympiade internationale de chimie voir https://icho2017.sc.mahidol.ac.th
De plus amples informations sur les Olympiades autrichiennes de physique sont disponibles sur :
http://www.physikolympiade.at/

Renseignements et contact ampli :

BM pour l'éducation
Patrizia Pappacena, MA
attaché de presse
01/53120-5011
patrizia.pappacena @ bmb.gv.at
www.bmb.gv.at
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Échelle de température Celsius

En 1742, Celsius a défini différemment la classification des températures qui porte son nom, les degrés Celsius. Contrairement à l'échelle Celsius utilisée aujourd'hui, il a fixé le point d'ébullition de l'eau à 0° et le point de congélation à 100°. Ce n'est que plus tard que les points fixes de l'échelle ont été inversés, de nos jours elle n'est utilisée que sous cette dernière forme. La chose révolutionnaire était que Celsius avait suggéré de l'utiliser comme échelle universelle pour comparer les températures dans le monde : contrairement à d'autres chercheurs, il a également noté la pression atmosphérique dominante (760 & # 160 mm sur la colonne de mercure) lors de la détermination précise des points fixes. .et ainsi établi des conditions de mesure précises.

En 1948, l'échelle de température a été rebaptisée échelle Celsius par la 9e Conférence générale des poids et mesures en mémoire d'Anders Celsius. Le thermomètre original peut être vu aujourd'hui au Musée de l'Université d'Uppsala, le Gustavianum. Tout comme le thermomètre d'aujourd'hui, il se compose d'un réservoir de mercure avec un capillaire attaché monté sur une planche de bois avec une échelle.


Développements futurs

Comme le montrent les définitions actuellement valides des unités de base SI, deux constantes physiques fondamentales (constantes naturelles), pour lesquelles il n'y a eu qu'une valeur estimée généralement recommandée, ont été fixées à une valeur exacte. Une unité de base SI a alors été définie sur la base d'une telle valeur exacte :

  • La définition de l'ampère en 1948 était basée sur la définition précise de la constante magnétique??0 = 4 & thinsp · & thinspπ × 10 −7 H & thinsp · & thinspm −1 = 4 & thinsp · & thinspπ × 10 −7 m & thinsp · & thinspkg & thinsp · & thinsp −2 & thinsp · & thinspA −2 . En d'autres termes, le réglage de ces constantes sur une valeur de l'unité m & thinsp · & thinspkg & thinsp · & thinsp -2 & thinsp · & thinspA -2 donne l'unité de l'unité de base électrique en ampères. En général, les unités de toutes les grandeurs électriques dans un système d'unités résultent de l'unité fixe de cette constante.
  • La redéfinition du mètre faite en 1983 était basée sur la définition exacte de la vitesse de la lumière dans le vide c0 = 299 & thinsp792 & thinsp458 m & thinsp & thinspps -1.

À l'avenir, d'autres redéfinitions des unités de base SI sont à prévoir, qui s'accompagnent d'une définition exacte des constantes naturelles.

  • Une nouvelle définition du kilogramme est actuellement en cours d'élaboration, qui ne devrait plus reposer sur un prototype. Une redéfinition pourrait être faite avec la définition exacte du quantum d'action de PlanckH accompagné.
  • Une redéfinition de la taupe pourrait se faire avec la définition exacte de la constante d'AvogadroNUNE. accompagné.
  • Une redéfinition de l'ampère pourrait se faire avec la définition exacte de la charge élémentairee accompagné. Un inconvénient de cette approche serait cependant que la constante magnétique perd à nouveau sa précision et ainsi - comme avant 1948 - acquiert à nouveau une incertitude mesurable.
  • Une redéfinition du Kelvin pourrait être faite avec la définition exacte de la constante de Boltzmann k accompagné.

D'éventuelles redéfinitions des unités de base SI sont attendues lors de la 24e Conférence générale des poids et mesures prévue pour 2011.


Si vous aimez la physique et les puzzles stimulants, vous êtes au bon endroit ! Le concours de sélection pour l'Olympiade internationale de physique, l'Olympiade de physique en Allemagne, défie et encourage les écoliers passionnés de physique avec des tâches passionnantes, des prix attrayants et de nombreuses offres supplémentaires - dès le premier tour. Après tout, son (presque) tout est là.

Finale des Olympiades de Physique en Allemagne

Invitation au séminaire de printemps Orphée

Début du 1er tour du concours

Élèves

L'Olympiade de physique vous offre un large éventail d'opportunités pour traiter de manière intensive des problèmes physiques, faire l'expérience de la physique en tant que discipline scientifique passionnante, tester vos propres limites et, enfin et surtout, faire la connaissance de personnes intéressantes.

Les épreuves du concours comportent du matériel et des exercices qui vous aident à approfondir vos connaissances et vos compétences en résolution de problèmes. Lors des séminaires, vous rencontrerez d'autres jeunes passionnés de physique.

La participation vaut donc la peine dans tous les cas, que vous soyez ou non dans les tours supérieurs. La participation au premier tour est déjà un exploit particulier. Seuls ceux qui ne participent pas peuvent perdre.

Enseignants

Avec les tâches de l'Olympiade de physique, vous pouvez proposer un défi aux étudiants particulièrement intéressés par la physique et les encourager à s'engager dans une exploration plus approfondie de sujets physiques. L'Olympiade de Physique sert ainsi d'instrument d'accompagnement individuel. En particulier, les tâches du 1er tour ne conviennent pas seulement aux meilleurs d'une classe de fin d'études secondaires.

Avec une offre variée, les jeunes sont largement adressés et, dans le cadre des Olympiades des Sciences, ils se passionnent durablement pour les sciences naturelles.

Nous vous demandons donc d'encourager vos élèves à participer et de les encadrer à l'Olympiade de physique.

Écoles

Les écoles affinent leur profil en encourageant la participation à des concours et peuvent les utiliser pour compléter les offres scolaires dans le sens de l'enrichissement. Les compétitions offrent des environnements d'apprentissage diversifiés et différenciés. Dans les cycles supérieurs, les Olympiades des sciences s'adressent à des jeunes particulièrement performants. Cependant, les premiers tours s'adressent à tous les élèves intéressés avec différents formats et offres de financement tels que les séminaires Orpheus dans l'Olympiade de physique.

La participation aux premiers tours est donc non seulement utile, mais peut également contribuer à une motivation durable pour les sujets MINT.


Modèle de température et de particules

Vous pouvez donner deux explications différentes pour l'existence d'une température la plus basse qui ne peut pas être descendue en dessous :

  1. Avec un thermomètre à gaz, la relation entre la température et le volume du gaz est utilisée. Ce qui suit s'applique : plus la température est basse, plus le volume de gaz est petit. Mais maintenant, le volume du gaz ne peut pas devenir nul ou même négatif. En conséquence, il doit y avoir une température la plus basse qui ne peut pas être descendue en dessous. Ceci peut même être déterminé expérimentalement à l'aide de l'expérience de Gay-Lussac.
  2. Un corps possède une certaine énergie interne (énergie cinétique + énergie potentielle). Si on refroidit le corps maintenant, on en retire de l'énergie. L'énergie interne, c'est-à-dire l'énergie totale de tous les atomes d'un corps, ne peut pas descendre en dessous de la valeur zéro. Il doit donc y avoir une limite inférieure pour la température.

Échelle Kelvin en température absolue

Des tests et des considérations précis ont montré que la température la plus basse pouvant être atteinte est ( vartheta = -273 <,> 15 , ^ circ < rm C> ).

Afin d'éviter les marques de température négatives, le Échelle Kelvin développé.
Les températures Kelvin sont également appelées températures absolues et sont symbolisées par un (T ).
L'échelle Kelvin a son point zéro au zéro absolu. L'unité Kelvin est abrégée en ( rm K ).
Un changement de température de ( Delta T = 1 , rm) correspond également à un changement de ( Delta vartheta = 1 , ^ circ < rm C> ) sur l'échelle Celsius

D'après ce qui précède, ( vartheta = - 273.15 ^ circ < rm C> ) correspond à la même température que (T = 0 , < rm K> ). De plus, ( vartheta = 0 ^ circ < rm C> ) correspond à une température absolue de (T = 273 <,> 15 , < rm K> )

Noter:
Les explications apparemment plausibles de l'existence de la température la plus basse ne sont pas tout à fait correctes au sens de la physique moderne. Pour l'instant, nous voulons nous en contenter.


En janvier 2020, le cours de chimie de Gd a fait une excursion au laboratoire étudiant de l'Université de Brême. Nous y avons effectué un stage sur le thème « Médicaments - La chimie qui rend sain ». C'était déjà & # 46 & # 46 & # 46

Gak-science.de - notre blog MINT

La page d'accueil du sujet du séminaire & bdquoFaszination Naturwissenschaften & ldquo du Gymnasium Am Kattenberge. Des informations intéressantes et utiles sur tous les sujets MINT.

Nous vous félicitons pour votre anniversaire!

02/07/1906 - Il y a 115 ans aujourd'hui
Hans Bethe, physicien germano-américain (Prix Nobel de physique 1967, cycle de Bethe-Weizsäcker, théorie d'Alpher-Bethe-Gamow, équation de Bethe-Salpeter, formule de Bethe)

02/07/1862 - il y a 159 ans aujourd'hui
William Henry Bragg, physicien britannique (prix Nobel de physique 1915, spectromètre de Bragg)

02/07/1841 - Il y a 180 ans aujourd'hui
Alexander M. Saytzev, chimiste russe (produit Saytzev, règle Saytzev)


Vidéo: Lāčplēsis (Juillet 2022).


Commentaires:

  1. Dawud

    Juste ce qu'il faut. Le sujet intéressant, je vais participer.

  2. Broderik

    Point de vue faisant autorité, la tentation

  3. Daijinn

    Excellent, very helpful post

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