Feladat: 2068. fizika feladat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Péter István 
Füzet: 1986/május, 230 - 231. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Fahrenheit-skála, Réaumur-skála, Kelvin-skála (abszolút hőmérsékleti skála), Celsius-skála, Fizikatörténettel kapcsolatos feladatok, Irodalommal kapcsolatos feladatok, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1985/november: 2068. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A tudomány fejlődése során felmerült az objektív hőmérséklet meghatározásának igénye. Ehhez mindenekelőtt alappontokat kellett definiálni, ami önkényesen történt. Az önkényességből következik, hogy több hőmérsékleti skálát ismerünk.
Fahrenheit (1686 ‐ 1736) a jég, szilárd szalmiák és víz keverékének hőmérsékletét (-17,7C) és a víz fagyáspontját választotta alappontnak. A köztes tartományt 32 fokra osztotta.
Reaumur (1683 ‐ 1757) a víz fagyás- és forráspontja közötti tartományt osztotta 80 fokra.
Celsius (1701 ‐ 1744) ugyanezt a hőmérsékleti tartományt 100 fokra osztotta.
Thomsonról (1824 ‐ 1907) (a későbbi Lord Kelvin) nevezték el az abszolút termodinamikai skálát, amelynek alappontja -273,15C, és egysége ugyanakkora, mint a Celsius skáláé.

 

A következő képletekkel térhetünk át egyik skáláról a másikra:
(1)yF=1,8(xC)+32
(2)yR=0,8(xC)
(3)yK=(xC)+273
(4)yC=xC

(A képletek helyességét a fentebb elmondottak alapján ellenőrizhetjük.)
Ábrázoljuk C függvényében, hogy az hány F,R,K-nek felel meg. A kapott egyeneseket jelöljük rendre a,b,c,d-vel.
 
 

A grafikonról jól látható, hogy az a és a b, az a és a d, valamint az a és a c egyenes metszi egymást, azaz létezik olyan hőmérséklet, amelyhez mindkét skálán ugyanaz a számérték tartozik.
Az a és a b egyenesek a -32C értéknél metszik egymást, amelynek értéke tehát Fahrenheit és Reaumur fokban is -25,6. Az a és a d egyenesek metszéspontja -40C-nál van, amelynek értéke Fahrenheit fokban is -40.
Az a és a c egyenesek metszéspontja 301,25C-nál van, tehát ez a hőmérséklet Kelvinben és Fahrenheit fokban is 574,25.

 
Megjegyzés. Ezt a furcsa esetet Verne semmiképp sem vethette volna papírra, mivel két évvel hamarabb halt meg, mint Kelvin.