Газавы тэрмометр

Калі мы каліброўка тэрмометра якія з'яўляюцца рознымі тыпамі, напрыклад, ртутны тэрмометр і спіртавы тэрмометр, шкалы абодвух тэрмометраў аднолькавыя толькі пры 0 oC (або 32 oF) і 100 oC (або 212 oF). Калі мы выкарыстоўваем абодва тэрмометры для вымярэння тэмпературы паветра, лічбы, якія паказваюць кожны тэрмометр, могуць адрознівацца. Гэта можа быць... тэрмометр ртуць паказвае лічбу 48 oC, у той час як спіртавы тэрмометр паказвае 46 oC. Гэта звязана з тым, што хуткасці пашырэння ртуці і спірту адрозніваюцца. Тое ж самае тычыцца і іншых тыпаў тэрмометраў, такіх як біметалічныя тэрмометры і г.д. Тэмпературная шкала, усталяваная такім чынам, моцна залежыць ад уласцівасцей выкарыстаных матэрыялаў.

Таму што тэмпературная шкала Паколькі тэмпература, вызначаная з дапамогай звычайнага тэрмометра, мае свае недахопы, нам патрэбен стандартны тэрмометр. Наяўнасць стандартнага тэрмометра дапамагае нам дакладней вызначаць тэмпературную шкалу, не абапіраючыся на ўласцівасці матэрыялу.

Амаль ідэальны тэрмометр — гэта газавы тэрмометр пастаянны аб'ёмПрынцып працы газавага тэрмометра з пастаянным аб'ёмам наступны: аб'ём газу застаецца пастаянным або нязменным. Па меры павышэння тэмпературы ціск газу таксама павялічваецца.

Газавы тэрмометр - 1Унутры труб 1 і 2 знаходзіцца ртуць. Аб'ём газу падтрымліваецца пастаянным шляхам падняцця або апускання трубы 2, каб узровень ртуці ў трубе 1 заўсёды быў на адзнацы. Калі тэмпература павышаецца, ціск газу ў трубцы таксама павялічваецца. Таму трубу 2 неабходна падняць вышэй, каб аб'ём газу заставаўся пастаянным. Ціск газу можна вызначыць, счытваючы вышыню ртутнага слупа (h) у трубе 2. Пры выкарыстанні ручнога метаду проста памятайце, што ртутны слуп вышынёй 760 мм = 1 атм (1 атмасфера) ціску. У складаных газавых тэрмометрах з пастаянным аб'ёмам ужо ёсць лічыльнік ціску. Ёмістасць, якая змяшчае газ, таксама сканструявана такім чынам, што газ заўсёды мае пастаянны аб'ём. Такім чынам, вымяраецца толькі змяненне ціску.

ЧЫТАЙЦЕ ТАКСАМА  Прымяненне лічбавых тэхналогій у паўсядзённым жыцці

Каб калібраваць газавы тэрмометр пастаяннага аб'ёму, можна вымераць ціск газу пры дзвюх тэмпературах. Напрыклад, возьмем тэмпературу лёду і тэмпературу пара. Газавыя тэрмометры пастаяннага аб'ёму калібруюцца пры ціску 1 атм. Этапы каліброўкі тэрмометра наступныя.

па-першае, Газавы балон змяшчаецца ў ёмістасць з лёдам і вадой. Аб'ём газу падтрымліваецца пастаянным, таму трубу 2 трэба апусціць, каб узровень ртутнага слупка ў трубе 1 заставаўся ў кантрольнай кропцы. Калі аб'ём газу не змяніўся, запішыце вышыню ртутнага слупа (h) у трубе 2. Выкарыстоўвайце h для разліку ціску. Пры выкарыстанні складанага газавага тэрмометра пастаяннага аб'ёму балон, запоўнены газам, непасрэдна апускаецца ў ёмістасць з лёдам і вадой. Ужо ёсць манометр. Запішыце ціск газу (скажам, гэта ціск 1 або P1)

ЧЫТАЙЦЕ ТАКСАМА  Прыклады вуглавога зрушэння і лінейнага зрушэння пры кругавым руху

па-другое, Газавы балон устаўлены ў ёмістасць з вадой, якая награваецца. Каб падтрымліваць пастаянны аб'ём газу, трубу 2 падымаюць так, каб узровень ртутнага слупка ў трубе 1 заставаўся ў кропцы адліку. Калі аб'ём газу застаецца нязменным, запішыце вышыню вадзянога слупа. Шкала Кельвінартутны слупок (г) у трубе 2. Выкарыстоўвайце г для разліку ціску газу (скажам, гэта ціск 2 або P2)

Трэці, пабудуйце графік, які паказвае залежнасць паміж ціскам і тэмпературай. Глядзіце прыклад ніжэй.

P1 — ціск газу пры тэмпературы кропкі лёду (0 oВ) і П2 — ціск газу пры тэмпературы пароў (100 oC). Правядзіце лінію, якая злучае кропку перасячэння P.1 з 0 oМесца сустрэчы C і P2 з 100 oC. Звяртаючыся да графіка, можна лёгка вызначыць і нават прадказаць тэмпературу, нават калі вядомы толькі ціск газу.

ЧЫТАЙЦЕ ТАКСАМА  Формула электрычнага патэнцыялу для чатырохкропкавых зарадаў

Шкала Кельвіна

Калі на графіку вышэй правесці касую лінію да перасячэння з воссю Т oC, тады, калі ціск газу = 0, тэмпература газу = -273,15 oC. Можна падумаць, што тэмпература газу пры 0°C змяняецца ў залежнасці ад тыпу газу ўнутры газавага тэрмометра пастаяннага аб'ёму. Эксперыментальна, нават калі тып газу адрозніваецца, пры нулявым ціску тэмпература заўсёды складае -273,15°C. oC. Такім чынам, мы можам выкарыстоўваць гэтую тэмпературу ў якасці стандартнай тэмпературнай шкалы (таксама вядомай як абсалютны нуль). Гэтая тэмпература абсалютнага нуля вядомая як абсалютная шкала, таксама вядомая як шкала Кельвіна. Кельвін названы ў гонар памерлага лорда Кельвіна (1824–1907), былога брытанскага фізіка.

Па гэтай шкале тэмпература выражаецца ў Кельвінах (К), а не ў градусах Кельвіна (oК). Інтэрвал паміж градусамі такі ж, як і на шкале Цэльсія, але нулявое значэнне зрушана да 0 К. Такім чынам, 0 К = -273,15 oC і 273,15 K = 0 oC. Тэмпературу ў шкале Цэльсія можна пераўтварыць у шкалу Кельвіна, дадаўшы 273,15. Аналагічна, тэмпературу ў шкале Кельвіна можна пераўтварыць у шкалу Цэльсія, адняўшы 273,15.
Т (К) = Т (oВ) + 273,15
Т (oC) = Т (К) – 273,15

Прыклад пытання 1.20 oC = ….K
Т(К) = Т(С) + 273
Т = 20 + 273
Т = 293 К

Прыклад пытання 1.20 oF = ….K

Прыклад пытанняў па пераўтварэнні тэмпературы - 3

Рэферэнцыі