Mavzu: Ishchi jism ko‘rsatkichlarini aniqlash asboblari va usullari

1.1 TEMPERATURA HAQIDA TUSHUNCHALAR:
Bu o‘rinda biz temperatura nima, uni qanday o‘lchash mumkin degan savollarga javob beramiz va ozroq tarixiy ma’lumotlar bilan tanishamiz. Insoniyat qadimdan «issiq», «sovuq» tushunchalari orqali «temperatura» haqida fikr yuritgan. Tabiiyki bu holda biror jismning «issiq» yoki «sovuq» bo‘lishi odam tanasining temperaturasiga nisbatan aytilgan deyish mumukin.
Fanda «issiqlik» va «temperatura» tushunchalari har xil ma’noda ishlatiladi.
«Issiqlik» deganda jismlarni isituvchi, qizituvchi substantsiya, ya’ni energiyaning bir shakli tushuniladi.

Temperatura-bu jismning qanchalik ishchanligini ma’lum shaklda ko‘rsatuvchi kattalikdir.

Temperaturani inson terisining sezgirligi orqali ham baholash mumkin, lekin bizning issiq va sovuqni sezishimiz cheklangan va unchalik aniq emas. Masalan, bir qo‘limizni issiq suvga ikkinchi qo‘limizni sovuq suvga tushirib bir-ikki daqiqadan keyin ikkala qo‘limizni iliq suvga tushirsak ilgari issiq suvdagi qo‘limizga bu suv sovuqroq, sovuq suvdagi qo‘limizga esa issiqroq bo‘lib seziladi.
Fanning va ishlab chiqarishning rivojlanishi temperaturani aniq o‘lchash imkonini berdi. Temperaturani o‘lchash uchun termometrlarning har xil turlaridan foydalanilgan.
Termometrlar esa jismlarning haroratlarini aniq ko‘rsatib beradi. Ular yordamida turli jismlarni qanchalik isitilganliklarini bilib olamiz, har xil paytlarda olingan natijalarni taqqoslay olamiz.
Tarixiy manbalarga qaraganda haroratni o‘lchash asbobini birinchi bo‘lib 1597 yilda Galiley yaratgan.
Harorat so‘zini birinchi bo‘lib 1624 yilda Leremon «Matematik o‘yinlar» kitobida yozgan. harorat shkalasi birinchi bo‘lib Magdeburg yarim sharlarini yaratgan Otto fon Gerine asarlarida uchraydi. Harorat shkalasida doimiy nuqtalar sifatida suvning qaynash harorati va muzning erish harorati deb qabul qilishni 1655 yilda Gyuygens taklif etgan. Hozirda ham ishlatilayotgan simobli va spirtli shisha termometrlarini birinchi bo‘lib gollandiyalik shisha ustasi Farengeyt yasagan.
1742 yilda shved botanigi TSelsiy suvning qaynash va muzlash haroratlari oralig‘ini yuzga bo‘lib uning bir bo‘lagini 1 ⁰S deb qabul qiladi va shunday qilib haroratning o‘lchov birligi hisoblangan TSelsiy shkalasi paydo bo‘ladi.
TSelsiy shkalasi juda oddiy bo‘lishiga qaramasdan ba’zi bir qator kamchiliklarni hisobga olishga to‘g‘ri keladi. Birinchidan suvning qaynash harorati bosimga bog‘liq, ikkinchidan termometr ichidagi suyuqlikning fizik xususiyatlari haroratga bog‘liq va bu shkala bo‘yicha biz nisbiy haroratni o‘lchaymiz. Bu kamchiliklardan xalos bo‘lgan yagona harorat shkalasi termodinamikaning ikkinchi qonuniga asoslangan bo‘lib, absolyut harorat shkalasi deyiladi va quyidagicha izohlanadi.
«Agar qaytar Karno tsiklida tsiklni bajaruvchi jism T₁ haroratda Q₁ miqdordagi issiqlik olib harorati T₂ ga erishganda Q₂ miqdordagi issiqlikni bersa bu holda bo‘lishi muqarrar».
1848 yili Tomson (Kelvin) quyidagi xulosaga keladi: birinchidan ushbu nisbat ish bajaruvchi moddaning xususiyatlariga bog‘liq emas, ikkinchidan ma’lum bir issiqlik sarflab harorat qancha o‘zgarishini topish mumkin ekan. Boshqacha aytganda bu nisbat termodinamik harorat shkalasi bo‘lib xizmat qiladi. Albatta bu tenglik ideal tsikl va ideal gaz uchun to‘g‘ridir. SHunday qilib haroratni yagona termodinamik shkala bo‘yicha o‘lchash uchun ideal gaz solingan termometrlardan foydalanish kerak. Ideal gaz sifatida past bosimdagi real gazlardan foydalanish mumkin. Ular sovuganda bosimi kamayib ketadi. Ketma-ket sovutish natijasida harorat absolyut nol tomonga intiladi. TSelsiy shkalasida bu qiymat -273,15 ⁰S ga to‘g‘ri keladi. Gazlarning molekulyar kinetik nazariyasi nuqtai nazaridan qaraganda gaz bosimi molekulalarning o‘rtacha kinetik energiyasiga proportsional ekan. Haroratlarning gaz shkalasida bosim absolyut haroratga proportsionalligini hisobga olsak quyidagi ma’no kelib chiqadi.