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小说巴士 / 从明朝开始第二次工业革命 / 第三章 温度基本单位

第三章 温度基本单位

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  确定质量基本单位的最优条件是,蒸馏水在一个标准大气压下,4摄氏度时,密度为999.972kg/m^3,一个规格为10cm*10cm*10cm的立方体容器中,水的质量为1kg。
  朱棣想要确定水的密度,就要先确定温度。而要确定温度就离不开温度计。
  而温度计制作必须得有水银和玻璃,水银好说,很早就被人们发现利用,而玻璃的制作则要从头开始研究。现在没有那么多时间来浪费。当然,发电机完成之后,第一件事肯定是烧玻璃去圈钱……毕竟王爷也要吃饭。
  朱棣现在只好不计较温度对水密度的影响。好在影响不大。足够当前使用。
  通过天平,称量出标准质量的铜块。
  朱棣需要足够多铜锭来当做1kg、500g、200g、100g、50g、20g、10g、1g的基本原器。
  喊来魏忠,说:“你出去打听一下附近哪里有打铁的地方。”
  魏忠问道,“王爷,我们府里要打造什么铁器吗?”
  朱棣瞪了他一眼,说道:“哪来那么多废话,叫你去问就去问。”
  魏忠笑道:“是是是,王爷。”
  由于从小一起长大的小太监,朱棣对他也比较宽松,没有像一般主子下人那样,动辄打骂,当然,朱棣看得出来魏忠也是心底尊敬自己的。
  之前为了确保身边的亲信不会有间谍,朱棣把几个人都试探了一遍,结果让他很满意。别的他不懂,但是微表情上看,在撒谎时,眼睛往往向右看,当然不一定百分百准确,但至少大概率是没问题的。
  魏忠走了之后,朱棣关上房间,打开iPad,把铜、铁的密度记下来。铜为8.9g/cm^3,铁为7.8g/cm^3。
  简单计算一下,体积为112.36cm^3的铜大约为1kg。当然这个年代铜纯度不高,密度误差肯定较大,所以朱棣打算先打一个体积为120cm^3的铜锭,即长宽高为4**5*6cm,到时候天平称量时,磨掉多余的铜,最后得到1kg的标准原器。其他质量规格的也是同理。之所以选择铜,就是因为铜比铁软,且相对不易氧化。
  要做这些工作也要等到潘明把标准尺打造后,才能做后续的事情。
  ……
  下午,在等待朱棣在书房里设计电流表,并且派人去收集磁铁。
  电流表的设计很简单,一个螺旋弹簧、一个线圈、两块磁铁就能完成设计。但最关键的是如何量化电流,比如电流表设计好了后,指针转动多少角度是1安培?这才是最核心的问题。这些材料都不是问题,比如弹簧,14世纪,欧洲都有钟表匠会人手工打造的弹簧使用。大天朝也是有的。
  把问题记下来,等下次用平板时一起查资料,减少开关机次数,节约用电。
  假设电流表解决之后,还需要电压表,电压=电流*电阻,电流已知,那么必须确定一个标准电阻,才能准确量化1伏特电压。
  根据朱棣的高中学到的基本常识,电阻R=电阻率*长度/横截面积,可以查询到铜的电阻率,大概计算一下,横截面积为1mm^2,长57.1m的铜线电阻为1欧姆…
  嗯……问题应该不大……吧……
  铜线可以通过热挤压加工出来,要保证误差在可接受范围内,铜的纯度需要提高,可用电解法得到纯度非常高的纯铜,电阻大概需要规格4*4*4cm的铜块,问题不大。
  采用电解法又有两个新问题,第一个是需要硫酸铜溶液做电解液,在这个年代直接能在药店找到胆矾(硫酸铜固体),很容易就能得到硫酸铜溶液。第二个是需要直流电,可以先做一个简单的直流发电机,用手摇或者用水力都可以。
  问题基本都有解决思路了,接下来就是一步步实验了。
  朱棣喊来一个下人,让他出去收集胆矾回来。然后再让人去找那些做饰品的匠人,看有没有人能加工铜丝的。其实在古代加工铜丝、金丝、银丝,并不是什么稀奇的事,很有一部分首饰匠人都能做到,只是不能像现代一样大规模生产,便宜到牧场和工地随随便便就能围一圈。古代工匠费心思造点高附加值的金银首饰,处理几斤几两的软金属,还是很容易的。
  事情都在按部就班推进,朱棣起身在王府逛了逛,不得不说古人还是很会享受生活的,除了硬件条件没有现代社会方便,在占地面积、庭院设计、风水园林等方面,那是真的香……
  朱棣逛着逛着就逛到王妃那里去了,看着她坐在那里,一股知书达理、贤淑静好的气息扑面而来。朱棣起身关上了房门。
  ……
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