Градус Уэджвуда
Градус Уэджвуда — единица измерения температуры в температурной шкале, которая использовалась для измерения температуры выше точки кипения ртути — 356 ° C (673 ° F). Шкала и связанный метод измерения были предложены знаменитым английским художником-керамистом и дизайнером Джозайей Уэджвудом в XVIII веке. Измерение температуры по шкале Уэджвуда основано на измерении величины усадки глины при нагревании, путём сравнения длины нагретых и холодных глиняных цилиндров. Ноль по шкале Уэджвуда соответствует 580,8 ° C (1,077.5 ° F), от него шкала была градуирована на 240 градусов до отметки 54 ° C (130 ° F). Принцип измерения и числовые характеристики шкалы Уэджвуда впоследствии были признаны неточными и вышли из употребления.
История метода
С помощью обычного ртутного термометра можно измерять температуру только до точки кипения ртути — 356 ° С, что неприемлемо для многих технологических процессов, в частности, в производстве керамики, стеклоделии и металлургии. Британский керамист и предприниматель Джозайя Уэджвуд в связи с этим разработал свой метод и шкалу для измерения температуры в печах[1]. Поначалу метод и устройства Уэджвуда получили широкое распространение, но после изобретения точных пирометров, например пирометра Джона Даниэля в 1830 году, вышли из употребления[2].
В 1782 году Уэджвуд соорудил устройство для измерения температуры («пирометр»), который представлял собой два глиняных цилиндра с металлическими пластинами, наклонёнными под небольшим углом, с шкалой, разделенной на 240 частей. Цилиндр без подогрева соответствовал нулевой температуре. Второй цилиндр после отжига глины сжимался и по степени его сжатия можно было определить температуру[3][4].
Шкала
Нулевая отметка на шкале Уэджвуда соответствовала температуре красного каления — 580,8 ° C (1 077,5 ° F). От нулевой отметки шкала была проградуирована вниз на 240 делений до уровня в 54 ° C (130 ° F) и вверх до уровня в 17 914 ° C (32,277 ° F)[5]. Метод Уэджвуда был несовершенным и вызвал критику со стороны многих его современников. В частности, по мнению академика Я. Д. Захарова (1765—1836), «посредством оного не единой степени жара, особливо в различных и отдаленных друг от друга местах, точно определить неможно». К недостаткам пирометра Уэджвуда Я. Д. Захаров относил следующее:
- неодинаковую сжимаемость различных сортов глины при увеличении температуры;
- малую чувствительность;
- возможность деформации и разрушения кубика в момент опыта;
- неточное определение нулевых точек и др.[6].
Уэджвуд попытался также сравнить свою шкалу с другими температурными шкалами путём измерения расширения серебра в зависимости от температуры, а также определил точки плавления меди (27 ° W или 2 531 ° C (4 587 ° F)), серебра (28 ° W или 2603 ° C (4717 ° F)) и золота (32 ° W или 2 892 ° С (5,237 ° F)). Как впоследствии выяснилось, все эти значения, определённые Уэджвудом, являются ошибочными (реальная температура плавления меди — 1084 ° С, серебра — 962 ° С, золота — 1064 ° С)[7].
Корректировка
Французский химик Л.Гитон де Морво (1737—1816), используя свой пирометр, протестировал шкалу Уэджвуда и пришёл к выводу, что её нулевая отметка должна быть значительно ниже, примерно 269 ° C, а не 580,8 ° C, а низшая точка располагаться на уровне 16,9 ° C, а не 54 ° C. Тем не менее, даже после этого Уэджвуд не отказывался от своих представлений о точках плавления металлов[4].
Примечания
- ↑ Chaldecott, J. A. (1975). "Presidential Address: Josiah Wedgwood (1730–95): Scientist". The British Journal for the History of Science. 8 (1): 1—16. doi:10.1017/s0007087400013674. JSTOR 4025813.
- ↑ Gray, Alonzo. Elements of chemistry: containing the principles of the science, both experimental and theoretical .... — 1840. — P. 39.
- ↑ Justus Liebig (Freiherr). Handwörterbuch der Reinen und Angewandten Chemie ... : []. — 1854. — P. 713–714.
- ↑ 1 2 Natural Philosophy. Volume 2. Popular Introductions to Natural Philosophy. Newton's Optics. Description of Optical Instruments. Thermometer and Pyrometer. With an Explanation of Scientific Terms, and an Index. — 1832. — P. 27–30. — ISBN 978-0-543-88106-9.
- ↑ Gehler, Johann Samuel Traugott. Johann Samuel Traugott Gehler's physikalisches Wörterbuch: Bd., 1. Abth. (1833) N-Pn; 2. Abth. (1834) Po-R / Gehler, Johann Samuel Traugott, Littrow, Karl Ludwig. — 1834. — P. 986.
- ↑ Захаров, с. 82.
- ↑ Newcomb, Sally. The world in a crucible: laboratory practice and geological theory at the beginning of geology. — 2009-02-15. — ISBN 978-0-8137-2449-2.
Литература
- Захаров Я.Д. Об огнемере, или орудии, коим можно определить все степени жара // Технологический журнал. — 1804. — С. 81.
