Teknisk tidskrift 1921

13 aug. 1921

VECKO UPPLAGAN, IIÄFT. 32

343

att avgiva värme till eller mottaga värme från en annan kropp. Detta är emellertid en s. k. cirkeldefinition. Först sedan vi med våra iakttagelser kommit till insikt om begreppet temperatur, kunna vi göra den erfarenheten, att temperaturen hos kroppar med olika värmegrad kan utjämnas. Man måste således för att kunna göra den erfarenhet, varpå

B Maxwell i sin definition stöder sig, äga kännedom om just det begrepp, som skall definieras.

c) Bringa vi ett ämne, som delvis befinner sig i ett aggregationstillstånd och delvis i ett annat, i kontakt med en annan kropp, vars temperatur skiljer sig från den förutnämnda kroppens jämviktstemperatur mellan aggregationstillstånden, så finna vi till att börja med i analogi med vad som är sagt |ij under b), att den sistnämnda kroppen ändrar sin temperatur, tills denna blir lika med blandningens. Enligt vår erfarenhet bibehåller blandningen sin jämviktstemperatur oförändrad, så länge de båda aggregationstillstånden ännuäro för handen. Men samtidigt göra vi den nya iakttagelsen, att fördelningen och avvägningen av beståndsdelarna i blandningen blir en annan. Om temperaturen hos den ditförda kroppen är högre än blandningens och om de båda aggregationstillstånden utgöras av fast och flytande, så äger det rum en övergång från fast till flytande form, och förändringen sker i motsatt riktning, om den ditförda kroppen är kallare än blandningen. Är det däremot fråga om en blandning av flytande form och gasform, så sker i första fallet en övergång till gasform och i senare fallet till flytande form.

Även denna erfarenhet är allmängiltig. Varje gång man i en blandning av två aggregationsformer hos ett och samma ämne inför en annan kropp, så sker det alltid en övergång till den lättrörligare aggregations formen, om den ditförda kroppen är varmare än blandningen samt tvärtom i motsatt fall.

Rättvisande temperaturskala. Med hjälp av antagandet om blodtemperaturens oföränderlighet och de tre nyssnämnda erfarenheterna kunna vi nu upprätta en temperaturskala, som är oberoende av intryck på våra yttre sinnen och som på intet vis medgiver möjligheten av vilseledande iakttagelser; dvs. en temperaturskala, som möjliggör en fullt objektiv uppfattning av värmelärans företeelser.

, k ,

Vi föredraga nu att uppställa en serie lätt framställbara jämviktstemperaturer mellan ämnens aggregationsformer och ordna dessa jämviktstemperaturer i en serie, som mot- . svarar de ovannämnda attributen, och vi uttrycka dessa jämviktstemperaturer för varje ämne med ett helt och godtyckligt tal. En sådan temperaturskala vore exempelvis ' följande:

:

'i

kokande eter . 95

smältande glycerin . 68

smältande ren isättika . 61

smältande myrsyra . 47

smältande is . 32

kokande svaveldioxid . 15

Ordningsföljden mellan dessa tal är vald så, att ett större tal motsvarar högre temperatur. Rörande talens avstånd från varandra gäller, vad som nyss blivit sagt om en annan talserie, att talen icke avse att utgöra något mått pä temperaturavståndet utan äro helt och hållet godtyckligt valda.

Med en dylik talserie kunna vi fastslå samtliga tempera¬

turer, som äro tillgängliga för vårt känselsinne, utan att behöva befara, att vi blivit vilseledda.

Det gäller t. e. att bestämma temperaturen för smältande bensol, och vi antaga, att bensolen finnes i ett kärl, sä att den är skyddad frän beröring med andra ämnen. Enligt erfarenheterna under b) har kärlet samma temperatur som bensolen. Vi doppa kärlet ned i smältande myrsyra och finna, att jämvikt erhålles pä sä sätt, att en del av myrsyran övergår till fast form. Smältande bensol är alltså kallare än 470. Därefter neddoppas kärlet i smältande is och vi finna att issmältningen påskyndas. Smältande bensol är alltså varmare än 320 i den uppställda skalan. Om vi nu noggrant giva akt pä den ökade hastighet, med vilken en del av myrsyran övergår till fast form och med vilken isen smälter, sä kunna vi uppskatta bensolens smältpunkt till 390 och hava på så sätt ernått vad vi ville, nämligen ett objektivt fastställande av ett temperaturtal, ett resultat, som varje annan person även om han befunne sig på annat ställe, skulle komma till.

Den kontinuerliga temperaturskalan. Trots det att en sålunda uppställd temparaturskala överensstämmer med vårt känselsinne och möjliggör ett objektivt fastställande av ett tal för varje temperatur, som är tillgänglig för känselsinnet, har metoden alltför många olägenheter för att den skulle vara praktisk användbar. För det första skulle man behöva hålla reda på en hel serie med tal med dithörande namn utan att det mellan dessa namn och tal funnos något som helst sammanhang. För det andra skulle en dylik talserie vara diskontinuerlig. För övrigt skulle uppskattningen av temperaturen hos smältande bensol till 390 vara förenad med rätt stora svårigheter, och om någon skulle komma till resultatet 40°, skulle man knappast kunna påstå, att han misstagit sig. Dessutom vore att märka, att om en dylik talserie skulle komma i bruk, skulle man säkerligen nödgas hitta på något sätt att underlätta temperaturuppskattningen.

En dylik metod innebär ju alltid den lättnaden, att vi icke för varje gång behöva förvissa oss om att våra känselnerver äro vederbörligen utvilade, och vi kunna vara säkra på att en annan iakttagare skulle komma till samma resultat. Därför använda vi oss av denna princip för att framkonstruera en ännu bättre metod.

Vi göra nu den iakttagelsen att en hel serie egenskaper hos tingen ändra sig på samma gång som temperaturen. Som exempel härpå må nämnas en metalltråds motstånd mot elektrisk ström, elektromotorisk kraft hos ett termoelement, volymen av en kropp osv. På den tiden, dä termometrien utvecklade sig, hade man ännu knappast någon kunskap om elektriska företeelser, däremot sysselsatte sig fysikern företrädesvis med mekanik. Ur historisk synpunkt är det därför förståeligt, att man för bestämning av temperaturen lade märke till dess samband med volymen.

För vära undersökningar och experiment tänka vi oss nu en tillräckligt lång järnstav. Vid de olika temperaturer, som nyss bestämts utefter en diskontinuerlig talserie, uppmäta vi nu stavens längd och finna, att mot varje temperaturtal svarar ett bestämt mått på stavens längd. 4’ aga vi nu differenserna mellan olika längd för olika temperatur och dividera med skillnaden mellan motsvarande temperaturtal, så finna vi, att kvoterna beträffande järnstaven alltid hava samma förtecken eller närmare bestämt positivt tecken vid den serie, som ovan uppställts. Detta faktum återfinna