Конус Зегера

Одноразовое изделие для измерения температуры от 600 до 2000° C. Применяется в основном при обжиге глиняных изделий (качество которого определяется не только конечной температурой, но и временем нагрева), а также для оценки огнеупорности материалов. Конусы Зегера показывают только конечную температуру. Считается, что определённая температура достигнута, если конус изменяет свою исходную форму (верхушка сгибается вниз до касания плоскости основания конуса). На такой изгиб большое влияние оказывает время нагрева. Обычно применяется несколько конусов, рассчитанных на близкие, но различные температуры. Это позволяет точнее оценить ход обжига. Предложены немецким химиком Г. Зегером (Hermann August Seger, 1839—1893) в 1884 (по другим данным в 1886) году. Другое название пироскоп.

Реклама

Древняя история от камня, дерева и глины

Если ставить задачу описать историю технологического развития, то безусловно мы должны начинать с технологий работы с этими материалами и инструментами и их комбинаций. Веревка и обработка шкур животных должны появится позже. С рационом питания проблем даже меньше. Сейчас в работах этого направления говорят о собирательстве, рыболовстве и охоте. Собирательство безусловно было первым и оно давало достаточно разнообразную растительную пищу. Ягоды, грибы, дикие фрукты, овощи, желуди и мёд. Те же бобовые это уже белок. У племён, живущих у истоков рек и на малых реках не должно было быть проблем с рыбой, что удовлетворяло потребности в жирах. Опять же яйца птиц и возможно сырая свежая птица, включая её кровь. Верёвка и развитие способов охоты на птиц могли развиться и опять же в технологии охоты с помощью тех же птиц. Генрих Птицелов — это интересный миф и хорошо бы понять его место в хронологии. Веревка — это и первые сети и волокно для первой грубой ткани, а также строительные узлы и технологии плетения. Возможно, что и первые звери употреблялись в пищу в сыром виде. Человек безусловно видел огонь, но долгое время боялся его. Воспроизводство и поддержание огня, скорее всего, следующий уровень развития. И это пожалуй основные атрибуты древнего мира. И нет смысла выделять латинское понятие античности, поскольку это не добавляет содержание в наше представление о древности, а есть та самая древность. Это период замкнутого натурального племенного хозяйства без обмена и и прочих устойчивых коммуникаций. В нём возможно могли быть между племенные конфликты за территории в результате потери ресурсов в силу нестабильных природно-климатических условий. Было ли скотоводство параллельным развитием этих технологий? Ответ не очевиден. Кажется, что для полноценной культуры жизни кочевников уже требуется огонь, не говоря уже об инструментах обработки шкур. Хотя и тут камень и дерево как-то выручают на первых порах. Если здесь и есть что интересного, то скорее всего выведение собак и лошадей, но и то только как экзотика. Слабое развитие коммуникаций ограничивалось началом развития языка, но не письменности. Хотя на тех же глиняных табличках и просто изделиях можно было рисовать и изобретать первые абстрактные знаковые системы. И этот период мог быть сколь угодно большим и даже не важно когда он начался и даже не принципиально выделять границу его превращения в следующий этап обработки металла, поскольку эту архаику мы ещё наблюдаем по сей день. Но выделить, более или менее правильно начало производства и обработки металла, а ещё лучше технологий работы с огнём видится очень важным. Это тот самый технологический взрыв, который создал огромную пропасть в развитии и дальнейшей колонизации Земли, включая мелиорацию, дальнейшее развитие строительства и транспорта. На сколько здесь сыграла роль письменность? По сути у нас нет определений для культурного периода письменности и его соотношения с технологиями работы с металлом. Письменность больше связана с теми же глиной, кожей и бумагой, чем с металлом. Но может это только на первый взгляд. Что было раньше? Металл или Письменность? Наконец, самая важная тема — это организационные технологии, так связанные с письменностью, создание иных институтов хранения, обработки и передачи информации помимо семьи. Настало время детализировать период перехода от этой «семьи» к «государству». Кажется, что более глубокое понимание, именно, этого процесса, может помочь нам разобраться и в нашей современной политической жизни. Тем более, ровно эта история может оказаться очень даже короткой, насчитывающей не более четырёх, а то и только трёх столетий! И всё это ещё только средневековье, из которого мы никак не можем выбраться.

Циклы Миланковича

В нынешнюю эпоху разница между зимним солнцестоянием (21 декабря) и прохождением перигелия (3 января) составляет всего 13 дней, но эксцентриситет сейчас равен 0,0167, что существенно меньше среднего (максимальное значение 0,0658), и продолжает уменьшаться. В связи с этим, сезонные колебания орбитальной скорости Земли и расстояния до Солнца невелики, и вносимые ими сезонные изменения приходящей к Земле солнечной энергии незначительны. Модель используется в температурных реконструкциях на больших интервалах времени.

http://media.corporate-ir.net/media_files/IROL/97/97513/global_stewardship/index.html

capricorn111 высказал мнение, что Apsidal precession — геометрическая модель для сокрытия факта изменения плотности эфира. Изменение плотности эфира естественно изменяет температурный фон (при сжатии газы нагреваются, при расширении охлаждаются). На что я заметил о том, что эфирная модель многое объясняет, но свою конструктивность должна продемонстрировать.

Милутин Миланкович

Попытки проникнуть в молекулярную природу стекла

«Десятилетиями учёные старались понять, как именно ведёт себя стекло на молекулярном уровне при приближении к температуре фазового перехода. Научная группа из Мичиганского университета (США) под руководством Кевина Кубарыча решила воспользоваться преимуществом ультрабыстрой лазерной спектроскопии для наблюдения за самыми стремительными молекулярными движениями в жидкости с температурой, слегка превышающей точку стеклования. Своим исследованием учёные собирались снять тот налет «мистики», который окружает феномен стекла как форму твердого тела, то есть ответить на вопросы, почему при наличии ближнего порядка отсутствует дальний, почему всё же возникает ближний, почему при наличии областей кристалличности материал не кристаллизуется… Настоящим результатом работы, отчёт о которой опубликован в журнале Physical Review, стало, пожалуй, дальнейшее укрепление «мифологии» стекла. Обнаружилось, что даже при разрешении в 1 пикосекунду всё равно наблюдается феномен «динамической блокировки», характерной для некоторых коллоидных систем, когда молекулы буквально запираются в своих позициях, но при этом структурно стекло при данной температуре неотличимо от жидкости.»
http://www.nanonewsnet.ru
http://www.ns.umich.edu

Изобретатели методов измерения температуры

Попашие в историю …  
Sir Isaac Newton (1642-1727) — использовал термометр с льняным маслом. За ноль брал температуру замерзания воды, а за температуру человеческого тела 12 градусов. Вода у него кипела при 33.  
Ole Christensen Rømer (1644-1710) — разработал национальную систему мер и весов для Дании. В 1701 ввёл температурную шкалу, которая стала основой для шкалы Фаренгейта. Восемь делений от нуля до 60-ти градусов. Половина шкалы это температура человеческого тела, а восьмая часть темпратура замерзания воды.  
René Antoine de Réaumur (1683-1757) — француз, почётный член Петербургской Академии. Изобрёл спиртовой термометр, шкала которого определялась точками кипения и замерзания воды и была разделена на 80 градусов. Методология активно пропагандировалась Менделеевым (1834-1907).  
Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) — пользовался шкалой с тремя точками — тающий снег с солью, тающий лёд (32) и температура тела человека (96).  
Anders Celsius (1701-1744) — в 1741 году основал Уппсальскую астрономическую обсерваторию. Ввел шкалу измерения температуры от ста градусов до нуля (от точки кипения воды до её превращения в лёд).  
Carolus Linnaeus (1707-1778) — перевернул шкалу Цельсия.
Joseph-Nicolas De L’Isle (1688-1768) — использовал ртутный термометр вместо спирта.  
Миха́йло Ломоно́сов (1711-1765) — перевернул шкалу Делиля.  
John Dalton (1766-1844) — использовал логарифмическую шкалу, в которой абсолютный ноль был минус бесконечность (недостижимой величиной).  
William John Macquorn Rankine (1820-1872) — шотландец. Автор руководства по паровым машинам. Использовал расширенную шкалу Фаренгейта, позволяющую измерять температуру с точностью до некоторых частей градуса.
William Thomson, 1st Baron Kelvin (1824-1907) — ввёл шкалу Кельвина, хотя в науке больше известен как Томсон.

Технологические константы

Оригинал взят у chispa1707 в Технологические константы

Цивилизацию создали цемент и железо, и здесь есть два температурных порога, достигнуых с разрывом в 20 лет.

1824 год. ПОРОГ № 1. 900-1200°С.
Это температура плавления серого чугуна (1100-1250°С).
Горения бурого угля (при сжигании с холодным воздухом не дает температуры выше 1250°).
Температура, развиваемая дровами при горении, — теоретически равна 1547°С, а практически принимается в 1000-1025°С.
Негашеную известь получают прокаливанием (выжиганием) известняка или мела при 1000-1200 ° С.
Температура получения портландцемента по патенту 1824 года Джозефа Апсдина. Эксперты указывают, что Аспдин применял температуру порядка 1200 градусов, действующую на ограниченный спектр известняков.
Упомянутый 1824 год можно счесть прорывным, иначе патент Аспдина был бы реализован раньше.
Именно поэтому десять печей для обжига извести («кожухов»), на Рускеальском известковом заводе (возле Петербурга) упомянуты под 1826 годом.
Процесс «выжигания» извести осуществляют в вертикальных шахтных печах, облицованных изнутри огнеупорным кирпичом, а по данным БСЭ, первоеспециализированное производство огнеупоров было организовано в Германии в 1810 году.

1844-1857 годы. ПОРОГ № 2. 1450-1550°С.
Цемент. Цитата. После 1844 года пришли к выводу, что, помимо точного соотношения компонентов сырьевой смеси, прежде всего необходима высокая температура обжига (порядка 1450 °С) для достижения прочного соединения извести с оксидами.
КОММЕНТАРИЙ: речь — о клинкере, вплоть до середины XIX века недоступном.
Именно здесь (1857 год) уместна регенеративная газовая горелка братьев К. В. Сименс и Фр. Сименс — главный прорыв цивилизации, позволивший перевалить рубеж в 1250-1550 градусов.
Здесь же уместен шамот, который получают путём обжига при температуре 1300-1500 °C в печах, обычно вращающихся или шахтных.
Здесь же (1860 год) уместен и вращающийся конвертор Бессемера.
Именно здесь (1851 год) англичане представили миру настоящий стальной слиток — весом 2150 кг.
В этом же 1851 году англичане представили миру (видимо неизвестный доселе) портландцемент, и уже в 1856 году в г. Гроздеце появился первый в России завод портландцемента.
В этом же 1851 году в Лондоне был открыт Хрустальный дворец.
Именно этот, 1851 год я считаю поворотной датой, ранее которой не было ни хрусталя, ни литой стали, ни шамота, ни клинкера. И ключ ко всему — регенеративная горелка Сименсов (1857 год) и регенеративная топка Сименсов (1860 год).

Как мы дошли до железа?

chispa1707

Железная руда плавится при 1528С°, дрова дают 800-900С°, а каменный уголь – 900-1200С°. Не хватает 300 с лишним градусов – целая пропасть.

С печью и мехами эта проблема решаема, но никто не будет изобретать поддув без внятной цели. Изобретение англичанами первого отопительного прибора – камина традистория относит к 1066 году. Стоит напомнить, что даже современная русская печь изобретена лишь в XIX веке, но даже в ней температура не поднимается выше 500 градусов.

В Европе много столетий подряд очаг размещался на полу в центре комнаты, а дым выходил через отверстие в крыше, — технологически это та же юрта кочевника. Эта же конструкция под названием «курной печи» царила и в России вплоть до мифологического указа Петра I 1718 года, когда было запрещено строительство домов с курными печами в Петербурге. Как пишут, в 1722 году этот указ распространился и на Москву. Понятно, что люди, отапливающие свои пожароопасные дома таким способом, ни домны, ни горна еще не знают, и не управляют ни тягой, ни поддувом.

ВЫВОД: в 1722 году ни железа, ни даже чугуна еще нет.

ГИПОКАУСТУМ

Пишут, что римляне отапливались при помощи гипокаустума (hуpokaustum — горение внизу). Из топочной камеры – префурниума (praefurnium) – горячие газы поступали в полости в стенах и полу, прежде чем через дымоотводные каналы выйти из дома. Но вот что интересно, археологи обнаружили в гипокаустумах ШАМОТНЫЙ КРПИЧ.

СПРАВКА: Шамот получают путем обжига при температуре 1300-1500 °C в печах, обычно вращающихся или шахтных.

И как его древние римляне обжигали? Дрова дают максимум 900°C, а уголь — 1200°C. Как ни крути, а 100 градусов не хватает, а значит, нужны, как минимум, меха, а, по-хорошему, постоянный механический подув от водяного колеса. По самой оптимистичной оценке это XV век.

НАЧАЛО ПЕЧНОГО ДЕЛА

Основы конструирования печей и систем печного отопления заложил русский архитектор Н.А.Львов (1751-1804).
Архитектор и строитель И.И.Свиязев в XIX в. изучал и испытывал многочисленные конструкции отопительного оборудования, теоретически обосновал приемы его проектирования, а также изобрел многие оригинальные топливники и печи. И.И.Свиязев в 1867 г. издал «Теоретические основы печного искусства», в которых привел методику расчета газовых каналов и сечений дымовых труб.

Обратите внимание на дату – 1867 год. Это совсем рядом с металлургической печью Сименса. А по дате рождения ЗАЛОЖИВШЕГО ОСНОВЫ Н. А. Львова можно смело утверждать, что до 1770-х годов печное дело (в том числе и ВСЕ металлургические печи) было еще в зародыше.

ВЕРНЕМСЯ К ЖЕЛЕЗУ

Сообразить, что железо это супер, можно было только после знакомства с чистым метеоритным железом. Вот подходящая цитата: 12 февраля 1947 года, невероятно яркий огненный шар пролетел над Восточной Сибирью. Собрано 23 тонны осколков.

23 тонны это чрезвычайно много. Одно удачное выпадение «космического дождя», и пол-Европы знает, что такое железо. И только тогда его начинают искать – и находят нужную руду, потому что теперь эту руду есть с чем сравнивать.

АНТИЧНОСТЬ ЖЕЛЕЗА НЕ ЗНАЕТ

Полагаю, потому, что именно метеоритный удар, утопивший несколько десятков городов Средиземноморья (точнее, ВСЕ античное побережье), и подарил Европе первое массовое метеоритное железо. Гибель античности и появление железа произошли одновременно.

Упавшее железо было горячим, крупные осколки могли остывать месяцами, а потому долго сохраняли ковкость. И здесь был ясен основной секрет получения железа из руды – высокая температура. У людей появилась ЦЕЛЬ, и, как следствие, печи, поддув и все остальное.

Случилось это совсем недавно, определенно не ранее середины XVIII века.