в чем измеряется температура воды
Для измерения температуры воды предусмотрено специальное приспособление, которое называется термометром. Его присутствие в доме просто незаменимо, особенно если в семье имеются маленькие дети. Да и вообще, в бытовых условиях такая вещь всегда пригодится, и должна находиться в каждой ванне. Ассортимент термометров особенно велик, поэтому перед покупкой необходимо правильно определиться с выбором.
Что такое термометр для воды
Это специальный термоприбор, необходимый для измерения температуры воды в ванной или других емкостях. Устройство компактное, отличается небольшими габаритами и обтекаемой формой, поэтому не занимает много места, всегда должно храниться среди бытовых мелочей. Измеритель температуры воды удобен при повседневном применении, а в зависимости от назначения предусматривает такую условную классификацию:
Виды термометров для воды
В некоторых ваннах устанавливают специальные датчики температур (световые или звуковые), но в бытовых условиях такую функцию выполняет термометр для горячей воды. Несколько известных брендов занимаются серийным выпуском столь актуальной продукции, отличия заключаются в устройстве, принципе действия, назначении и ценовой политике рейтинговых позиций. Самое время изучить каждую из классификаций и ее ярких представителей.
Детский
Температура воды в выносной детской ванночке должна быть не более 37 градусов, иначе при купании новорожденному или грудному ребенку можно навредить. Поэтому многие молодые мамочки выбирают не ртутные, а более точные цифровые модели, которые активно используют в повседневной жизни. Выбор сугубо индивидуальный. Ниже представлено несколько рейтинговых позиций, которые можно заказать из каталога и купить в интернет-магазине по доступной цене:
Это был бюджетный вариант, многие доверяют продукции подороже, ссылаясь на ее высокое качество. Второй не менее надежный и проверенный временем измеритель воды:
Если интересует продукция подешевле, вот одна отечественная позиция, которая пользуется повышенным спросом среди современных мам. Ниже представлено ее краткое описание:
Безртутный
За последние годы такие позиции особенно актуальные, поскольку для ребенка считаются самыми надежными и безопасными. Прежде чем определиться с выбором, необходимо изучить рейтинг фаворитов и их особенности:
Если покупателей больше интересует импортная продукция, имеется достойная альтернатива. Второе название хорошо знакомо современной педиатрии, является оптимальным соотношение цены и качества:
Модели без ртути более практичные, безопасны для детского здоровья. Третий вариант популярного термометра, распространенный в массах, таков:
С щупом
Выбирая градусник для измерения температуры воды, многие отдают предпочтение моделям с щупом. Это очень удобно, поскольку термоприбор является универсальным в кухонных и бытовых целях. По конструкции погружной, оснащен индикацией. Термометр для жидкостей и спиртовой настойки в том числе должен быть на каждой кухне, ниже представлены самые рейтинговые модели:
Термометры с щупом можно приобрести в аптеке, обязательно проверить на целостность. Второе, не менее актуальное предложение известных производителей:
Такое приспособление отличается своей универсальностью, но некоторых покупателей не устраивает цена. Бюджетный термометр для измерения температуры воды с щупом описан ниже:
Электронный
Такие приборы считаются «фаворитами», имеют большой экран и крупные цифры. Отличаются высокой точностью измерения, удобством повседневного применения, обширным модельным и ценовым рядом. Покупая термометр для горячей воды, необходимо обратить внимание на такие электронные позиции:
Второе предложение по цене не сильно отличается, но привлекает своим оригинальным дизайном. Вот о какой модели от известных производителей идет речь:
Можно найти другой детский градусник для воды, который отличается оптимальным соотношением параметров «цена – качество». Вот краткое описание:
Для воды и воздуха
Водный термометр можно активно задействовать для измерения температуры окружающей среды. Вариантов много, самые востребованные представлены ниже, имеются в свободной продаже:
Второе предложение является бюджетным и стоит не так дорого, как вышеописанный термометр. Вот краткое описание с преимуществами и недостатками:
Еще один термометр для воздуха и жидкости описан ниже. Предложенная модель идеально подходит для домашнего применения изо дня в день:
Аквариумный
Если в доме имеется аквариум с рыбками, то и термометр для измерения температуры воды тоже найдется. Это обязательная составляющая для ухода за домашней фауной, причем в данном вопросе требуется высокая точность. Вот несколько удачных предложений, которые можно найти в свободной продаже:
Второй вариант для аквариума, не менее удобный и практичный, имеет весомые преимущества. Его характеристики представлены ниже:
Третье предложение, актуальное при содержании аквариума, стоит дороже, но отличается высоким качеством материала, универсальностью. Краткое описание представлено ниже:
Как выбрать термометр для воды
Прежде чем купить водный термометр для ванной комнаты или в кулинарных целях, требуется внимательно изучить основные критерии выбора. В противном случае решение о покупке может оказаться ошибочным, а деньги потрачены зря. Вот основные параметры оценки всех существующих в свободной продаже термометров:
Видео
Отзывы
Арина, 31 год Термометр – незаменимая вещь, если дома малыш. У меня один случайно разбился, так будто без рук была, пока новый в аптеке не купила. В данном вопросе лучше не экономить, а покупать электронные варианты. Очень удобно, точно, быстро и без погрешностей показывает температуру. Всем рекомендую приобрести, поскольку сама без него сильно намучилась.
Лада, 24 года От безртутных измерителей температуры я вообще не в восторге, поскольку они дают высокую погрешность. На себе испытала такие неточности. Лучше сразу купить электронный и не мучиться. Стоит на порядок дороже, но работает исправно, без сбоев. Когда дома растет грудной ребенок, это очень важно. Использую прибор перед его купанием и очень довольна.
Марго, 35 лет Не понимаю, зачем нужны такие домашние измерители, когда проверить температуру в детской ванночке можно старым дедовским методом – своим локтем. Работает исправно, без сбоев и лишних денежных затрат. Дома есть два термометра, но они лежат без надобности, хотя при беременности по рекомендации гинеколога я, как примерная мамочка, их в аптеке купила.
Инга, 26 лет У меня один прибор для измерения и воды, и температуры воздуха в помещении. Удобно и без лишних финансовых затрат. Не рекомендую излишне тратиться на такой покупке, все равно использовать ее предстоит лишь время от времени. Врачи настаивали на приобретении отдельного детского термометра, но мне и без него удается не ошпарить кипятком собственного ребенка.
Измерение температуры в градусах Цельсия и Кельвинах
Самой известной температурной шкалой в большинстве стран мира с XVIII века служила шкала измерения градусного режима по Цельсию ( о С). Другая температурная шкала, предложенная в XIX веке, внесла уточнения в шкалу по Цельсию и стала самой точной системой определения сверхнизких температур. Новая шкала выявила некую постоянную величину термодинамической точки воды, которую назвали «кельвин» (К).
Однако даже с дополнениями и уточнениями по Кельвину, в современном мире пользуются в основном системой определения градусов по Цельсию. Хотя, в США или на Ямайке, использовали в старые времена и придерживаются до сих пор показателей ещё одной шкалы определения температур, предложенной Фаренгейтом.
Измерения по Цельсию
Система измерения температурного градуса по Цельсию взяла своё название по имени Андерса Цельсия, шведского физика, разработавшего в 1742 году шкалу измерения температур. Учёный предположил, что такие физические процессы, как закипание воды, или таяние льда, напрямую зависят от давления в окружающей атмосфере. Это затрудняло исследования по определению точных показаний.
Шкала по Цельсию имела диапазон от 0 до 100 градусов со знаком «+», который продолжается вниз или вверх до бесконечности. Это являлось проблемой для точного измерения величин, поскольку известно, что ниже +4 °C вода имеет свойство расширяться и при дальнейшем понижении температуры даёт неправильные показания градусных значений.
Пересмотрена и модернизирована шкала температур по Цельсию была лишь после одобрения научным миром разработок физика Уильяма Томсона (Кельвина). Именно тогда была представлена постоянная температурная величина и принято определение, что 1 градус Цельсия равен 274,15 Кельвинам.
Температура в Кельвинах
Такое название дано новой температурной единице по имени англичанина У. Томсона, впоследствии за неоценимые заслуги в развитии физики, получившего звание лорда Кельвина Ларгского. Им в 1848 году была предложена градусная единица для расчёта показаний температур в таком виде:
1 кельвин = 1/273,16 части температуры тройной точки воды.
По новой шкале отсчёт температуры начинается с абсолютного нуля. Под абсолютным нулём понимается состояние, равное величине минимальной внутренней энергии тела. Приведённое тождество можно охарактеризовать иначе:
1 К = 1/273,16 расстояния от абсолютного нуля до точки воды.
Тройная точка воды – это состояние равновесия пара, воды и льда. Абсолютный ноль по Томсону (0 К), это точка температуры, при которой прекращается движение молекул, газы не имеют никакого объёма, и называется такое их состояние – состоянием идеального холода. Достичь абсолютного нуля невозможно, но, благодаря расчётам учёного, удалось максимально к этому приблизиться. Весь смысл научных трудов сводился к тому, что вести подсчёты по такой шкале, где началом служит постоянная величина, принятая за абсолютный нуль, гораздо проще.
В новой шкале отсутствуют отрицательные величины. 0 К считается самой низкой температурой, которая возможна на Земле. Так, с точки зрения физиков и математиков, легче вычислять температуры, усреднять значения или выводить взаимоотношения плюсовых и минусовых градусов. Однако, когда речь идёт о значениях температур, представленных в Кельвинах, термин «градусы» не используют, ведь по шкале Томпсона значения определяются не градусами, а «абсолютной температурой».
Сравнение двух температурных величин
Принятая абсолютная температурная величина 0 К взята за начало отсчёта по шкале Кельвина. Вплоть до 1968 г. новая мера градусной величины именовалась «градусом Кельвина», по подобию с «градусом Цельсия». Впоследствии научное сообщество, во главе с Генеральной комиссией, ответственной за обозначения мер и весов, официально переименовала температурную единицу в «кельвин», с сокращённым обозначением «К» и относительной величиной к Цельсию ( о С) равной: С/К = 1/274,15.
Существующая шкала температур Кельвина применяется чаще в научном мире, в химии, математике и физике, в частности – термодинамике. Далеко не всем понятно определение, что под К понимается термодинамическая температура тройной точки воды. И если простому обывателю знания температурных режимов необходимы на уровне погоды или приготовления пищи, то учёные используют в своих экспериментах ту систему, которая для конкретной работы представляется наиболее удобной.
Изучение технических определений, использующих данные шкалы Кельвина, введено в программу физико-математических вузов, или применяется для школьных классов с углублённым изучением данных предметов. Температурная шкала Кельвина как раз является более рациональной, нежели общераспространённая шкала Цельсия, при таких случаях, как, например, измерение цветовой температуры в лампах накаливания, осветительных приборах профессионального назначения (можно встретить обозначения 3000K; 6000K на фотокамерах, что говорит о яркости, качестве, др. температурных характеристиках прибора).
Как перевести значения
Теперь, зная выведенные постоянные величины, переводить Кельвины в Цельсии и наоборот достаточно просто. Для этого нужно всего лишь к показанию градусов Цельсия добавить постоянную Кельвина.
Пример 1:
Пример 2:
Пример 3:
Нужно перевести 100 К в о С.
Если необходимо выполнить перевод «кельвинов» в градусы Цельсия, то надо из величины, взятой по шкале Томпсона (Кельвина), вычесть величину абсолютного нуля, равную 273,16.
Абсолютный нуль по Кельвину в переводе на шкалу Цельсия равен:
Измерения по Фаренгейту
Конвертацию значений из Фаренгейта в градусы Цельсия можно осуществить по несложным правилам, учитывая тот факт, что точка замерзания по Цельсию на 32 единицы ниже, чем по Фаренгейту.
Пример:
Однако, при обратной конвертации из Цельсия в Фаренгейты, расчёты по приведённой системе будут неточными, поэтому лучше прибегнуть к разработанной Фаренгейтом таблице. А также можно воспользоваться онлайн-калькулятором, размещённым на любом тематическом сайте. Показатели принятой таблицы перевода величин и расчётные данные по онлайн-калькулятору выглядят так:
О различных температурных шкалах
История
Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково — градусами.
Шкала Кельвина
В термодинамике используется шкала Кельвина, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее минимальной теоретически возможной внутренней энергии тела), а один кельвин равен 1/273.16 расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета кельвинов в энергетические единицы служит постоянная Больцмана. Используются также производные единицы: килокельвин, мегакельвин, милликельвин и т.д.
Шкала Цельсия
Шкала Фаренгейта
В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры человеческого тела. Ноль градусов Цельсия — это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.
Шкала Реомюра
Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр.
Единица — градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками — температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R)
В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.
Пересчёт температуры между основными шкалами
Единицы измерения температуры
Международная система единиц (СИ)
В международной системе единиц (СИ), единицами измерения температуры являются градус Кельвина и градус Цельсия.
Градус Цельсия назван в честь шведского учёного Андерса Цельсия, предложившего в 1742 году новую шкалу для измерения температуры. В этой системе 0 градусов соответствует температуре замерзания воды, а 100 градусов − точке кипения воды.
Шкалы Цельсия и Кельвина сдвинуты на 273.15 градуса, и пересчитываются следующим образом:
Шкала Фаренгейта
Температура в США и в некоторых других англоязычных странах измеряется в градусах Фаренгейта.
В 1724 немецкий учёный Габриель Фаренгейт, предложил эту шкалу для измерения температуры. На шкале Фаренгейта точка таяния льда равна +32 °F, а точка кипения воды +212 °F.
Формула для перевода из градусов Цельсия в Фаренгейты имеет следующий вид:
Шкала Ранкина
Используется в англоязычных странах для инженерных термодинамических расчётов. Начинается при температуре абсолютного нуля, а точка замерзания воды соответствует 491,67°Ra, точка кипения воды 671,67°Ra. Число градусов между точками замерзания и кипения воды по шкале Фаренгейта и Ранкина одинаково и равно 180.
Формула для перевода из градусов Цельсия в Ранкина имеет следующий вид:
Шкала Реомюра
В шкале Реомюра температура замерзания и кипения воды приняты за 0 и 80 градусов, соответственно. Предложена в 1730 году Р. Реомюром. В настоящее время практически не употребляется.
Формула для перевода из градусов Цельсия в Реомюра имеет следующий вид:
Измерение температуры воды.
Температура воды является важнейшей характеристикой воды, поскольку влияет на физические, химические, биохимические и биологические процессы, которые протекают в водоемах. От температуры в значительной степени зависят также кислородный режим и интенсивность процессов самоочистки. Значения температуры используют для вычисления степени насыщенности воды кислородом, разных форм щелочности, состояния карбонатно-кальциевой системы во время многих гидрохимических и гидробиологических исследований для изучения тепловых загрязнений.
Измерение температуры воды и температуры воздуха во время отбора пробы является неотделимой частью анализа.
Температура воды измеряется одновременно с отбором пробы ртутным термометрам с ценой деления 0,1—0,5°С
Там, где позволяют местные условия, температуру поверхностных вод измеряют погружением термометра в воду (прямой солнечный свет необходимо затенить). Если непосредственное измерение в водоеме выполнить невозможно, то температуру измеряют в бутыли сразу же после отбора пробы. Температура бутыли емкостью не менее 1 л перед отбором пробы должна быть приведена к температуре воды погружением в исследуемую воду, и при измерении температуры она не должна подвергаться влиянию каких-либо источников тепла или действию прямого солнечного света. При отборе пробы прямо из крана температура измеряется в струе.
В большинстве случаев температуру отсчитывают после установления на неизменном уровне ртутного столбика термометра, погруженного в исследуемую воду. Только при измерении температуры проб, температура которых значительно отличается от окружающей среды (например, вода из родников, из глубины водохранилища), не выжидают установления столбика ртути на постоянном уровне, а записывают наивысшее показание термометра при измерении пробы, температура которой выше температуры окружающей среды, и самое низкое показание термометра при измерении пробы, температура которой ниже температуры окружающей среды.
Для измерения температуры воды водоема на различных глубинах можно применить также специальные термометры. Способ работы ими зависит от типа применяемого прибора.
Температуру воздуха измеряют сухим термометром в тени вне воздействия какого-либо источника тепла на высоте 1 м от поверхности земли в течение времени, необходимого для установки ртутного столбика термометра на постоянном уровне.
4.5. Измерение органолептических характеристик воды.
Вода, в которой много взвешенных частиц, не пригодная для рекреационного использования. Потому во время контроля процессов биологической и физико-химической обработки стоковых вод и оценивания состояния естественных вод целесообразно проводить количественное определение взвешенных частиц.
Мутность и прозрачность. Чтобы оценить качество воды, определяют ее мутность и прозрачность. Мутность воды предопределена наличием в ней тонкодисперсных нерастворенных и коллоидных веществ неорганического и органического происхождения. Примеси коллоидной степени дисперсности образуют с водой кинетически и агрегативно устойчевые системы, которые практически не оседают.
Мутность воды определяют визуально, а также фотоколориметрическим или нефелометричним методами.
При качественном визуальном оценивании прозрачности воду за степенью прозрачности условно разделяют на прозрачную, опалесцентную, слегка мутную, мутную и сильно мутную.
Определение прозрачности производится в поверхностных водах на месте отбора пробы и при оценке работы водоочистных станций.
Определения прозрачности применяют два метода: по кресту и по стандартному шрифту. Определение по кресту применяют при контроле работы очистных сооружений водопроводов и качества воды в водопроводной сети; в остальных случаях применяют определите прозрачности по «шрифту». Пробы для определения прозрачности нельзя консервировать определение производят сразу на месте взятия пробы, в крайнем случае нe позже чем через сутки; для одного определения прозрачности по кресту требуется 2 л воды, для одного определения прозрачности по шрифту требуется 0,5 л воды. Прозрачность воды выражают в сантиметрах, отмечая способ измерения.
Запахвызывают летучие вещества, которые пахнут. Оны попадают в водув результате жизнедеятельности водных организмов, биохимического распада органических соединений, химического взаимодействия веществ, которые содержатся в воде, и также с промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми сточными водами. Из неорганических веществ запах может давать только сероводород.
1. Гидрографические характеристики речных бассейнов европейской территории СССР. – Л.: Гидрометеоиздат–Л., 1971. –100 с.
2. Государственный водный кадастр. Многолетние данные о ресурсах поверхностных вод суши. Том 1. Вып. 3. – Л.: Гидрометеоиздат–Л., 1986 г. – 560 с.
3. Государственный водный кадастр. Основные гидрологические характеристики за 1971–1975 гг. и весь период наблюдений. Том 6. Вып. 3. – Л.: Гидрометеоиздат–Л., 1980 г. – 204 с.
4. Петин А.Н., Сердюкова Н.С., Шевченко В.Н. Малые водные объекты и их экологическое состояние. – Белгород: БелГУ, 2005. – 240с.
5. Ежегодные данные о ресурсах поверхностных вод суши. Том 1. Вып. 3 за 1944-2011 гг.
6. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 2. Ч. 2. – Л.: Гидрометеоиздат–Л., 1975 г. – 264 с.
7. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 6. Ч. 1. – Л.: Гидрометеоиздат– Л., 1978 г. – 384 с.
8. Техническое дело водпоста р. Болховец – г. Белгород 1946–2012 гг. – Белгородского ЦГМС.