ตัวพิมพ์ใหญ่-เล็ก

ตัวเล็ก caloric ภาษาฝรั่งเศสว่า calorique ไม่มีสัญลักษณ์ของตัวเอง วัดเป็นแคลอรี: cal ตัวเล็ก

อย่าสับสน

แคลอริกคือสารจากทฤษฎีเก่า แคลอรีคือหน่วยพลังงานและยังใช้อยู่ ฟลอจิสตอนเป็นสารที่เลิกใช้อีกชนิดหนึ่ง คือสารแห่งไฟ

บนแผ่นป้ายคือคลังอาวุธปี 1798 ล้อใหญ่หมุนเฟืองเล็กให้ลำกล้องสำริดในถังน้ำหมุน สว่านทื่อกดเข้าในรูลำกล้องจนเรืองแสง จากจุดเสียดสีมีอนุภาคสีอำพันลอยขึ้น — แคลอริกที่ไม่มีที่มา ไอน้ำลอยเหนือน้ำ เทอร์มอมิเตอร์สูงขึ้น ขีดด้านล่างไปถึง 100 °C ใต้แผ่นป้ายเขียนบทสรุปไว้: งานเท่ากับความร้อน 4.184 J ต่อแคลอรี

หนังสือเดินทางของปริมาณ · เลิกใช้แล้ว · ปริมาณความร้อน

แคลอริก

ปริมาณที่เลิกใช้แล้ว · หน่วยคือแคลอรี · ปัจจุบันความร้อนแสดงเป็นจูล

มิวนิก ปี 1798 เคานต์รัมฟอร์ดดูการเจาะลำกล้องปืนใหญ่ในคลังอาวุธ แล้วตั้งคำถามเชิงคำนวณ ถ้าความร้อนเป็นสารที่แทรกอยู่ในโลหะ ปริมาณสำรองย่อมมีจำกัด และการเจาะย่อมต้องหยุดให้ความร้อนสักวัน เขาหยิบสว่านทื่อ วางลำกล้องในถังน้ำ สองชั่วโมงครึ่งต่อมาน้ำก็เดือด เปลี่ยนน้ำ — เดือดอีก

แคลอริกคือสารไร้น้ำหนักที่ลาวัวซิเยบรรจุไว้ในตารางธาตุเดี่ยวของเขา เชื่อกันว่ามันไหลจากร้อนไปเย็นและคงอยู่ตลอดทาง ปริมาณของมันวัดเป็นแคลอรี: หนึ่งแคลอรีทำให้น้ำหนึ่งกรัมร้อนขึ้นหนึ่งองศา ทฤษฎีนี้ให้ตารางความจุความร้อนที่ถูกต้อง และยังให้ทฤษฎีเครื่องจักรความร้อนของการ์โนด้วย แต่การทดลองของรัมฟอร์ดแสดงว่า ตราบใดที่ยังทำงาน ก็ได้ความร้อนไม่รู้จบ

สัญลักษณ์	caloric · calorique · หน่วยวัด cal
คำนวณอย่างไร	จากมวลของน้ำแข็งที่ละลายและการร้อนขึ้นของน้ำ · Q = c·m·ΔT
สมมติฐานในตอนนั้น	การคงตัว: ออกจากวัตถุหนึ่งเท่าใด เข้าอีกวัตถุหนึ่งเท่านั้น
การนำมาใช้และการเลิกใช้	calorique — ลาวัวซิเย 1789 · การทดลองของรัมฟอร์ด — 1798 · สมมูลเชิงกล — จูล 1843—1850
การเขียนปัจจุบัน	ความร้อนเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่ง หน่วยจูล · 1 cal = 4.184 J · ISO 80000-5
ค่าทั่วไป	79.7 cal — ละลายน้ำแข็งหนึ่งกรัม · 540 cal — ระเหยน้ำหนึ่งกรัม · 2000 kcal — อาหารหนึ่งวัน

ไปยังการแปลงหน่วย ไปที่การทดลองของรัมฟอร์ด

01 · นิยาม

ของไหลไร้น้ำหนักแห่งความร้อน

ตามระบบปลายศตวรรษที่ 18 แคลอริกอยู่ในวัตถุและไหลจากวัตถุร้อนไปวัตถุเย็น อนุภาคของมันผลักกัน — ความร้อนจึงแผ่ออก และวัตถุขยายตัวเมื่อร้อนขึ้น สารแต่ละชนิดรับแคลอริกได้ต่างกัน: เหล็กใช้น้อยกว่าน้ำสิบเท่าเพื่อร้อนขึ้นหนึ่งองศา

ความร้อนแฝงของแบล็กก็มีคำอธิบาย: น้ำแข็งที่กำลังละลายรับแคลอริกแต่ไม่ร้อนขึ้น แคลอริกจึงเข้าไปในรูปที่ถูกผูกไว้ การคำนวณทั้งระบบตั้งอยู่บนสมมติฐานเดียว — แคลอริกคงตัว และนั่นคือสิ่งที่ต้องทิ้ง สูตรความจุความร้อนยังใช้ได้ เพียงแต่ตอนนี้ความร้อนนับเป็นพลังงาน

Q — ปริมาณความร้อน, J หรือ cal · c — ความจุความร้อนจำเพาะ, J/(g·K) · m — มวล, g · ΔT — การร้อนขึ้น, K · λ — ความร้อนแฝงของการหลอมเหลวของน้ำแข็ง, 333.6 J/g · W — งาน, J · T — อุณหภูมิ, K

โต้ตอบได้ · แคลอริมิเตอร์น้ำแข็งของลาวัวซิเยและลาปลาส

ชั่งความร้อน ไม่ต้องใช้เทอร์มอมิเตอร์

ตรงกลางคือชิ้นตัวอย่างร้อนในห้องน้ำแข็ง สีของมันขึ้นกับอุณหภูมิ สีเขียวน้ำทะเลคือน้ำแข็งและน้ำที่ละลาย ซึ่งไหลลงถ้วยด้านล่าง — ความร้อนคำนวณจากมวลของน้ำนี้ เปลือกชั้นนอกก็เป็นน้ำแข็ง กันการทดลองจากความอุ่นของห้อง จุดสีอำพันคือแคลอริกอย่างที่คิดกันในตอนนั้น: มันออกจากชิ้นตัวอย่างเข้าสู่น้ำแข็ง จนกว่าชิ้นตัวอย่างจะเย็นลงถึงศูนย์

ในห้อง: ถ้วย: น้ำที่ละลาย ขีดถึง 130 g

อุณหภูมิของชิ้นตัวอย่าง 100 g

น้ำแข็งที่ละลาย

m = Q / λ

แคลอริกตามที่คำนวณกัน

79.7 cal ต่อน้ำแข็งหนึ่งกรัม

ค่าเดียวกันในปัจจุบัน

Q = c·m·ΔT

โต้ตอบได้ · แคลอริกในสายตาทศวรรษ 1790 สี่การทดลอง

แคลอริกอธิบายได้ทุกอย่าง — จนกระทั่งเริ่มเจาะ

ที่นี่วาดแคลอริกตามที่คิดกันในตอนนั้น: อนุภาคสีอำพัน 260 อนุภาคของของไหลไร้น้ำหนัก ในสามการทดลองแรกจำนวนไม่เปลี่ยน มันแค่ไหลไปอีกวัตถุหนึ่ง ดันวัตถุให้ขยาย หรือซ่อนตัวในน้ำแข็งที่กำลังละลาย วงกลมกลวงคือแคลอริกที่ถูกผูกไว้ ชั้นสีเขียวน้ำทะเลคือน้ำแข็ง ในการทดลองที่สี่ สว่านให้กำเนิดอนุภาคใหม่สีขาวขึ้นจากความว่างเปล่า — และบัญชีก็ไม่ลงตัวอีกต่อไป แถบเลื่อนนำการทดลอง ตัวเลขใต้ฉากนับเป็นแคลอรีเหมือนในยุคนั้น

อนุภาคแคลอริก:

โต้ตอบได้ · การทดลองของรัมฟอร์ด มิวนิก 1798

ลำกล้องที่ไม่ยอมเย็น

ตรงกลางคือเครื่องเจาะของคลังอาวุธ ม้าเดินเป็นวง เครื่องกว้านของมันหมุนลำกล้องสำริดผ่านล้อใหญ่และเฟืองเล็ก ลำกล้องตั้งอยู่ในถังน้ำ สว่านทื่อกดเข้าในรูลำกล้อง สีม่วงอ่อนคืองานกล: การส่งกำลัง เพลา กำลังของม้า สีอำพันคือความร้อนที่เกิดตรงจุดเสียดสี: อนุภาคลอยจากสว่านขึ้นผ่านน้ำ สีเขียวน้ำทะเลคือน้ำและอุณหภูมิของมัน ด้านขวามีจอบันทึกการร้อนขึ้นของน้ำ ใต้จอคือบัญชีแคลอริก ตามทฤษฎี ปริมาณสำรองแคลอริกในลำกล้องมีจำกัด แถบแสดงว่าปริมาณสำรองนี้ควรหมดไปแล้วเท่าใด เวลาเร็วขึ้น 120 เท่า: หนึ่งวินาทีเท่ากับสองนาที ถ้าไม่แตะอะไรเลย 20 s การทดลองจะเริ่มเอง

ซ้าย: บันทึกการทดลอง ความร้อน งาน น้ำขวา: อุณหภูมิน้ำรายนาทีและบัญชีแคลอริก

ม้าที่เครื่องกว้าน

สว่าน

การทำงาน

น้ำในถัง12.0 kg

รัมฟอร์ดใช้น้ำราว 12 kg และม้าหนึ่งตัว น้ำมากขึ้นก็เดือดช้าลง แต่ความร้อนต่อการทำงานแต่ละนาทีเท่าเดิม

ความร้อนจากการเสียดสี

—

—

น้ำ

—

—

งานของม้า

—

—

บัญชีแคลอริก

—

—

กราฟ · การร้อนขึ้น บัญชีแคลอริก และสมมูลเชิงกล

02 · การแปลงหน่วย

เป็นจูล

แคลอรีมีหลายแบบ แคลอรีทางเทอร์โมเคมีเท่ากับ 4.184 J พอดี แคลอรีสากล 4.1868 J แคลอรีสิบห้าองศา 4.1855 J ต่างกันเพียงทศนิยมของร้อยละ งานที่ต้องการความแม่นยำจะระบุชนิดของแคลอรี — หรือดีกว่านั้น เขียนเป็นจูลไปเลย

กรัมของน้ำแข็งและน้ำเดือดคือหน่วยวัดของยุคนั้น: ความร้อนถูกมองเห็นเช่นนี้ ละลายน้ำแข็งหนึ่งกรัมใช้ 79.7 cal ระเหยน้ำหนึ่งกรัมที่ 100 °C ราว 540 cal ไอน้ำลวกรุนแรงกว่าน้ำเดือดก็เพราะ 540 นี้เอง

03 · อันดับของขนาด

ปริมาณความร้อนตั้งแต่ 1 cal ถึง 10¹⁸ J, สเกลลอการิทึม

04 · เครื่องมือวัด

แคลอริมิเตอร์น้ำแข็ง

ลาวัวซิเยและลาปลาส 1783 ชิ้นตัวอย่างอยู่ในน้ำแข็ง น้ำแข็งละลาย น้ำไหลลงถ้วยแล้วนำไปชั่ง ไม่มีสเกล ไม่มีเทอร์มอมิเตอร์ — ความแม่นยำทั้งหมดอยู่ที่ตาชั่ง วัดครั้งหนึ่งใช้เวลาทั้งวัน แต่อ่านผลเป็นกรัม

แคลอริมิเตอร์น้ำ

ภาชนะใส่น้ำที่ชั่งแล้ว ที่คน และเทอร์มอมิเตอร์ที่แม่นยำ จุ่มวัตถุร้อนลงในน้ำ แล้วคำนวณความร้อนจากการร้อนขึ้น ความจุความร้อนแทบทั้งหมดของศตวรรษที่ 19 วัดด้วยวิธีนี้ และบอมบ์แคลอริมิเตอร์ก็ทำงานแบบเดียวกัน

ตาชั่งของรัมฟอร์ด

ความร้อนมีน้ำหนักหรือไม่ รัมฟอร์ดแขวนขวดปิดผนึกที่บรรจุน้ำและแอลกอฮอล์ไว้บนคานตาชั่งที่ไวที่สุด แล้วปล่อยให้เย็น ตาชั่งไม่ขยับ ถ้าแคลอริกมีน้ำหนักอยู่บ้าง ก็น้อยกว่าหนึ่งในล้านของมวล

เครื่องใบพายของจูล

ลูกตุ้มที่ตกลงหมุนใบพายในน้ำผ่านรอก น้ำร้อนขึ้นเพราะการเสียดสี รู้งานของลูกตุ้ม รู้การร้อนขึ้น — จึงรู้ว่าหนึ่งแคลอรีเท่ากับงานเท่าใด ในการวัดครั้งหนึ่ง น้ำร้อนขึ้นหนึ่งในสามองศา

05 · กฎการเขียน

ถูก

Q = 333.6 J — ความร้อนเป็นจูล ตามที่ SI กำหนด

79.7 cal — แคลอรีตัวเล็ก เว้นวรรค

2000 kcal — พลังงานอาหารเป็นกิโลแคลอรี

แคลอริก — แนวคิดที่เลิกใช้แล้ว ในข้อความเชิงประวัติศาสตร์

ผิด

2000 Cal — «Cal» ตัวใหญ่บนบรรจุภัณฑ์หมายถึง kcal

«ปริมาณสำรองแคลอริกในวัตถุ» — ให้เรียกว่าพลังงานภายใน

«แคลอรีของความร้อน» «องศาความร้อน» — ความร้อนกับอุณหภูมิเป็นคนละปริมาณ

Q = 15 °C — อุณหภูมิไม่ได้วัดปริมาณความร้อน

06 · หน่วยข้างเคียง

แคลอริกจากไป แต่ทิ้งมรดกไว้ การ์โนหาขีดจำกัดของเครื่องจักรความร้อนโดยถือว่าแคลอริกคงตัว — และสูตรยังถูกต้องจนทุกวันนี้ งานกับความร้อนกลายเป็นปริมาณเดียวกัน และจากอัตราส่วนของความร้อนต่ออุณหภูมิก็เกิดเอนโทรปี

07 · ภาคประวัติ

แคลอริมิเตอร์ของลาวัวซิเย

บันทึกทางมาตรวิทยา

ทฤษฎีแคลอริกไม่ได้ทำให้การวัดใดเสียเลย: แคลอริมิเตอร์วัดความร้อนที่ถ่ายเท ไม่ใช่สาร ตารางความจุความร้อนของลาวัวซิเยและลาปลาสจึงอยู่ได้นานกว่าทฤษฎี สิ่งที่ทิ้งไปมีเพียงสมมติฐานการคงตัว ส่วนหน่วยวัด — แคลอรี — ยังอยู่

แคลอรีนิยามผ่านน้ำและมีหลายฉบับ: ที่ 15 °C ค่าเฉลี่ยจาก 0 ถึง 100 °C และแคลอรีสากล ปี 1948 การประชุมใหญ่ว่าด้วยการชั่งตวงวัดแนะนำให้แสดงความร้อนเป็นจูล แคลอรียังอยู่บนบรรจุภัณฑ์อาหารและในคู่มือเก่า

ลูกตุ้มของจูล

สารบัญปริมาณ

ดัชนีทั้งหมด →

รากฐาน · 7 หน่วย

หน่วยฐาน SI ทั้งเจ็ด

ดัชนี · ทุกปริมาณในหน้าเดียว

ห้องทดลองที่ทางเข้าดัชนี

กรดหยดเดียวเปลี่ยนสีน้ำผลไม้ เกลือย้อมสีเปลวไฟ น้ำแข็งตัวเมื่อถูกเคาะ ข้างใต้คือทุกหน้าของ Simetrium เรียงตามสาขาและตามลำดับอักษร

เปิดดัชนี →

08 · ภาษาของคุณ

ทุกลิงก์นำไปยังหน้าภาษาจริง

อ่านในภาษาของคุณ

แปลและตรวจทานแล้วคำแปลฉบับร่างรอคิว