Qaz termometri

Əgər müxtəlif növ termometrləri, məsələn, civə termometrini və spirt termometrini kalibrləsək , hər iki termometrin şkalası yalnız 0 ° C (və ya 32 ° F) və 100 ° C (və ya 212 ° F) temperaturda eyni olacaq. Hava temperaturunu ölçmək üçün hər iki termometrdən istifadə etsək, hər bir termometrin göstərdiyi rəqəmlər mütləq eyni olmayacaq. Civə termometri 48 ° C, spirt termometri isə 46 ° C göstərə bilər. Bunun səbəbi civə və spirtin genişlənmə sürətinin fərqli olmasıdır. Eynilə, bimetal termometrlər və s. kimi digər növ termometrlərdə də. Bu şəkildə təyin olunan temperatur şkalası istifadə olunan materialların xüsusiyyətlərindən çox asılıdır.

Ənənəvi termometrlə qurulan temperatur şkalasının çatışmazlıqları olduğundan , bizə standart termometr lazımdır. Standart termometr, materialın xüsusiyyətlərinə etibar etmədən daha dəqiq temperatur şkalasını təyin etməyə imkan verir.

Demək olar ki, mükəmməl bir termometr sabit həcmli qaz termometridir . Sabit həcmli qaz termometrinin işləmə prinsipi belədir: Qazın həcmi sabit və ya dəyişməz saxlanılır. Temperatur artdıqca qaz təzyiqi də artır.

Qaz termometri - 11 və 2 borularının içərisində civə var. Qaz həcmi 2 boru kəmərini qaldırmaq və ya endirməklə sabit saxlanılır ki, 1 boru kəmərindəki civə səviyyəsi həmişə istinad nöqtəsində olsun. Temperatur artarsa, boru kəmərindəki qaz təzyiqi də artır. Buna görə də, qaz həcminin sabit qalması üçün 2 boru kəməri daha yüksək qaldırılmalıdır. Qaz təzyiqi 2 boru kəmərindəki civə sütununun hündürlüyünü (h) oxumaqla müəyyən edilə bilər. Əl ilə idarəetmə metodundan istifadə edirsinizsə, sadəcə unutmayın ki, hündürlüyü 760 mm olan civə sütunu = 1 atm (1 atmosfer) təzyiqdir. Mürəkkəb sabit həcmli qaz termometrlərində artıq təzyiq sayğacı mövcuddur. Qazın olduğu qab da elə hazırlanmışdır ki, qazın həmişə sabit həcmi olsun. Beləliklə, ölçülən şey yalnız təzyiq dəyişikliyidir.

Sabit həcmli qaz termometrini kalibrləmək üçün qaz təzyiqini iki temperaturda ölçə bilərik. Məsələn, buz nöqtəsi və buxar nöqtəsi temperaturlarından istifadə edək. Sabit həcmli qaz termometrləri 1 atm təzyiqdə kalibrlənir. Termometri kalibrləmək üçün addımlar aşağıdakılardır.

Əvvəlcə qaz silindri buz və su olan bir qaba yerləşdirilir. Qazın həcmi sabit saxlanılır, buna görə də boru 2 aşağı salınmalıdır ki, boru 1-dəki civə səviyyəsi istinad nöqtəsində qalsın. Qazın həcmi dəyişməyibsə, boru 2-dəki civə sütununun hündürlüyünü (h) qeyd edin. Təzyiqi hesablamaq üçün h istifadə edin. Mürəkkəb sabit həcmli qaz termometrindən istifadə edirsinizsə, qazla doldurulmuş silindr birbaşa buz və su olan qaba batırılır. Artıq təzyiq ölçən cihaz mövcuddur. Qaz təzyiqini qeyd edin (tutaq ki, bu, təzyiq 1 və ya P1-dir ).

İkinci, Qızdırılan su ilə dolu bir qaba qaz balonu qoyulur. Sabit qaz həcmini saxlamaq üçün boru 2 qaldırılır ki, boru 1-dəki civə səviyyəsi istinad nöqtəsində qalsın. Qaz həcmi dəyişməz qalarsa, su sütununun hündürlüyünü qeyd edin. Kelvin şkalası2-ci boruda civə (h). Qaz təzyiqini hesablamaq üçün h istifadə edin (tutaq ki, bu, 2-ci təzyiq və ya P-dir)2)

Üçüncüsü , təzyiq və temperatur arasındakı əlaqəni göstərən bir qrafik yaradın. Aşağıdakı nümunəyə baxın.

P1 buz nöqtəsi temperaturunda (0 ° C) qaz təzyiqi, P2 isə buxar nöqtəsi temperaturunda (100 ° C) qaz təzyiqidir. P1 ilə 0 ° C kəsişmə nöqtəsini və P2 ilə 100°C kəsişmə nöqtəsini birləşdirən bir xətt çəkin . Qrafikə istinad edərək, yalnız qaz təzyiqini bilsək də, temperaturu da asanlıqla bilmək və hətta proqnozlaşdırmaq olar.

Kelvin şkalası

Əgər yuxarıdakı qrafikdəki əyri xətt T o C oxu ilə kəsişərsə, qaz təzyiqi = 0 olduqda, qaz temperaturu = -273,15 o C olur. Bəlkə də düşünürük ki, 0 təzyiqdə qaz temperaturu sabit həcmli qaz termometri borusundakı qazın növündən asılı olaraq dəyişir. Təcrübələrə əsasən, qazın növü fərqli olsa da, qaz təzyiqi sıfıra çatdıqda temperatur həmişə -273,15 o C olur. Beləliklə, bu temperaturu standart temperatur şkalası (mütləq sıfır temperaturu kimi də tanınır) kimi istifadə edə bilərik. Bu mütləq sıfır temperaturu mütləq şkala ləqəbi və ya Kelvin şkalası kimi tanınır. Kelvin, keçmiş Britaniya fiziki mərhum Lord Kelvinin (1824-1907) adıdır.

Bu şkala üzrə temperatur Kelvin dərəcələri ilə deyil, Kelvin (K) ilə ifadə olunur.oK). Dərəcələr arasındakı interval Selsi şkalasında olduğu kimidir, lakin sıfır dəyəri 0 K-yə köçürülür. Beləliklə, 0 K = -273,15 oC və 273,15 K = 0 oC. Selsi şkalasında temperatur 273,15 əlavə etməklə Kelvin şkalasına çevrilə bilər. Eynilə, Kelvin şkalasında temperatur 273,15 çıxmaqla Selsi şkalasına çevrilə bilər.
T (K) = T (oC) + 273,15
T (oC) = T (K) – 273,15

Nümunə sual 1.20 oC = …. K
T(K) = T(C) + 273
T = 20 + 273
T = 293 K

Nümunə sual 2. 80 o F = …. K

Temperaturun çevrilməsi suallarına nümunə - 3

İstinad