Réaumur-asteikko

Vanha lämpömittari apteekissa Zum Weißen Storch Wienissä 1. kaupunginosassa

Réaumur-asteikko (yksikön tunnus °Ré, °Re tai °R) on ranskalaisen René de Réaumurin vuonna 1730 esittelemä lämpötila-asteikko. Asteikko on empiirinen asteikko, jonka kaksi referenssipistettä ovat veden jäätymispiste ja kiehumispiste. Näille pisteille hän antoi lämpötilat 0 °Ré ja 80 °Ré. Koska lämpötilat mitataan veden jäätymispisteen suhteen, kutsutaan sitä suhteelliseksi asteikoksi. Mittausteknisesti sen asteikko on välimatka-asteikko, jossa termodynaamisia laskelmia voi tehdä ainoastaan lämpötilaerojen avulla.

Asteikko oli käytössä erityisesti Ranskassa (1790 saakka, jolloin valittiin tilalle celsiusaste), Saksassa ja Venäjällä, mutta ei ole käytössä enää kuin juustontuotantoaloilla Italiassa ja Sveitsissä.

Historiaa

Réaumur ylenkatsoi saksalaisia mittareita ja Fahrenheitin kokemuksia ja valitsi aluksi mittareidensa nesteeksi tislatun alkoholin. Koska alkoholi kiehuu ennen veden kiehumista, käytti hän lopulta veden ja alkoholin 20 %:n seosta, joka laajeni tasan 8 % veden referenssipisteiden välissä. Kun 1 000 tilavuusyksikön neste laajeni 1 080:n suuruiseksi, päätti hän valita asteikoiksi 0 °Ré veden jäätymispisessä ja 80 °Ré veden kiehumispisteessä. Veden jäätymispiste on vaikeampi todeta tarkasti kuin jään sulamispiste, mikä johti asteikon laadinnassa epätarkkuuksiin. Kun mittari oli lisäksi avoin eli se oli yhteydessä ilman kanssa, ja kun vielä veden kiehumispiste vaihteli ilmanpaineen mukaan selvästi, mitä Réaumur ei huomioinut, oli määrittelyssä tehty useita virheitä. Näistä virheistä Fahrenheit oli jo varoittanut mittarintekijöitä. Ohjeiden mukaan valmistettujen mittareiden mittausarvot erosivatkin toisistaan hieman.

Vuonna 1799 Johann Heinrich Lambert luokittelikin kolme erilaista Réaumur-mittaria: Réaumurin ohjeiden mukaan valmistetut mittarit, Réaumur-asteikolla varustetut elohopeamittarit ja muut Réaumur-asteikolliset mittarit. Mittareita valmistivat useat artesaanit. Heitä olivat muun muassa Abbé Nollet (1732 alkaen), Tobias Mayer, Boissier de Sauvages ja Brisson. Viimeksi mainittu käytti ohjeiden vastaisesti jään sulamispistettä ensimmäisenä referenssipisteenään ja toiseksi pisteeksi hän valitsi ruumiinlämmön, jonka arvoksi hän asetti 32,5 Brisson-astetta. Abbé Soumille kehitti mittarista neliosaisen, jossa jokainen lämpömittari mittasi omaa aluettansa: −20 °Ré − 0 °Ré, 0 °Ré − 20 °Ré, 20 °Ré − 40 °Ré ja viimeinen 40 °Ré − 60 °Ré. Asteikon välit olivat tuuman pituiset ja mahdollistivat pikkutarkan lämpötilaseurannan. Mittarien kiehumispisteen referenssipiste standardoitiin myöhemmin niin, että vaadittiin ilmanpaineen olevan normaalin.

Muuntaminen

Vanha lämpömittari, jossa on sekä Réaumur- että Centigradi-asteikot (Chrisinin kehittämä, Lyonin lämpömittarista).

Réaumur-asteikon lämpötilat alkavat veden jäätymispisteestä, joka pitäisi olla 0 °Ré = 0 °C = 273,15 K. Veden jäätymispisteen ja kiehumispisteen väli on 80 °Ré = 100 °C = 100 K. Tämän vuoksi Réaumur-asteikon lukemat voidaan muuttaa helposti Celsius-asteikon ja kelvin lukemiksi

${\frac {t}{^{\circ }C}}=1{,}25\cdot {\frac {t}{^{\circ }{Re}}}$

ja

${\frac {T}{K}}=1{,}25\cdot {\frac {t}{^{\circ }{Re}}}+273{,}15$

sekä Celsius-asteikon ja kelvin lukemat Réaumur-asteikon lukemiksi

${\frac {t}{^{\circ }{Re}}}=0{,}80\cdot {\frac {t}{^{\circ }C}}$

ja

${\frac {t}{^{\circ }{Re}}}=0{,}80\cdot ({\frac {T}{K}}-273{,}15).$

Lähteet

• Bolton, Henry Carrington: Evolution of the thermometer 1592–1743, Open Library, 1900
• Rantala, T.: Lämpöopin luentomoniste (18. Lämpötila, lämpölaajeneminen ja ideaalikaasu) (Arkistoitu – Internet Archive), 1997, Oulun yliopisto
• Hyhkö, Heikki: Tilastotieteen johdantokurssi (Arkistoitu – Internet Archive), 2013