Thermomedr nwy

Os ydym yn calibro gwahanol fathau o thermomedrau, er enghraifft thermomedr mercwri a thermomedr alcohol, mae graddfeydd y ddau thermomedr yr un peth ar 0 o C (neu 32 o F) a 100 o C (neu 212 o F) yn unig. Os ydym yn defnyddio'r ddau thermomedr i fesur tymheredd yr aer, ni fydd y rhifau a ddangosir gan bob thermomedr o reidrwydd yr un peth. Gallai fod bod y thermomedr mercwri yn dangos 48 o C, tra bod y thermomedr alcohol yn dangos 46 o C. Mae hyn oherwydd bod cyfradd ehangu mercwri ac alcohol yn wahanol. Yn yr un modd â mathau eraill o thermomedrau, fel thermomedrau bimetallig, ac ati. Mae'r raddfa tymheredd a bennir yn y modd hwn yn ddibynnol iawn ar briodweddau'r deunyddiau a ddefnyddir.

Gan fod gan y raddfa dymheredd a sefydlir gan ddefnyddio thermomedr confensiynol ei hanfanteision, mae angen thermomedr safonol arnom. Mae thermomedr safonol yn caniatáu inni sefydlu graddfa dymheredd fwy manwl gywir heb orfod dibynnu ar briodweddau deunydd.

Thermomedr bron yn berffaith yw'r thermomedr nwy cyfaint cyson . Dyma egwyddor gweithredu thermomedr nwy cyfaint cyson: Cedwir cyfaint y nwy yn gyson, neu'n ddigyfnewid. Wrth i'r tymheredd gynyddu, mae pwysedd y nwy hefyd yn cynyddu.

Thermomedr nwy - 1Y tu mewn i bibellau 1 a 2 mae mercwri. Cedwir cyfaint y nwy yn gyson trwy godi neu ostwng pibell 2 fel bod lefel y mercwri ym mhibell 1 bob amser ar y marc cyfeirio. Os yw'r tymheredd yn cynyddu, mae pwysedd y nwy yn y tiwb hefyd yn cynyddu. Felly, rhaid codi pibell 2 yn uwch fel bod cyfaint y nwy yn aros yn gyson. Gellir pennu pwysedd y nwy trwy ddarllen uchder y golofn mercwri (h) ym mhibell 2. Os ydych chi'n defnyddio'r dull â llaw, cofiwch fod colofn mercwri o 760 mm o uchder = 1 atm (1 awyrgylch) o bwysedd. Mewn thermomedrau nwy cyfaint cyson soffistigedig mae cownter pwysedd eisoes. Mae'r cynhwysydd sy'n cynnwys y nwy hefyd wedi'i gynllunio fel bod gan y nwy gyfaint cyson bob amser. Felly dim ond y newid mewn pwysau sy'n cael ei fesur.

I galibro thermomedr nwy cyfaint cyson, gallwn fesur y pwysedd nwy ar ddau dymheredd. Er enghraifft, gadewch i ni ddefnyddio'r tymereddau pwynt iâ a phwynt anwedd. Mae thermomedrau nwy cyfaint cyson yn cael eu calibro ar bwysedd o 1 atm. Dyma'r camau i galibro thermomedr.

Yn gyntaf, rhoddir y silindr nwy mewn cynhwysydd sy'n cynnwys iâ a dŵr. Cedwir cyfaint y nwy yn gyson, felly rhaid gostwng pibell 2 fel bod lefel y mercwri ym mhibell 1 yn aros ar y pwynt cyfeirio. Os nad yw cyfaint y nwy wedi newid, cofnodwch uchder y golofn mercwri (h) ym mhibell 2. Defnyddiwch h i gyfrifo'r pwysau. Os ydych chi'n defnyddio thermomedr nwy cyfaint cyson soffistigedig, mae'r silindr sy'n llawn nwy yn cael ei drochi'n uniongyrchol yn y cynhwysydd sy'n cynnwys iâ a dŵr. Mae mesurydd pwysau eisoes. Cofnodwch bwysedd y nwy (dychmygwch mai pwysau 1 neu P1 yw hwn ).

Yn ail, Mae silindr nwy yn cael ei fewnosod i gynhwysydd sy'n cynnwys dŵr sy'n cael ei gynhesu. Er mwyn cynnal cyfaint nwy cyson, mae pibell 2 yn cael ei chodi fel bod lefel y mercwri ym mhibell 1 yn aros ar y pwynt cyfeirio. Os yw cyfaint y nwy yn aros yr un fath, cofnodwch uchder y golofn ddŵr. Graddfa Kelvinmercwri (h) mewn pibell 2. Defnyddiwch h i gyfrifo pwysedd y nwy (dychmygwch mai pwysedd 2 neu P yw hwn2)

Yn drydydd , crëwch graff sy'n nodi'r berthynas rhwng pwysau a thymheredd. Gweler yr enghraifft isod.

P1 yw pwysedd y nwy ar dymheredd y pwynt iâ (0 o C) a P2 yw pwysedd y nwy ar dymheredd y pwynt anwedd (100 o C ). Tynnwch linell sy'n cysylltu pwynt croestoriad P1 â 0 o C a phwynt croestoriad P2 â 100 o C. Drwy gyfeirio at y graff, er mai dim ond pwysedd y nwy rydyn ni'n ei wybod, gellir gwybod y tymheredd yn hawdd hefyd a hyd yn oed ei ragweld.

Graddfa Kelvin

Os yw'r llinell obsesiynol ar y graff uchod wedi'i llunio i groestorri echelin T o C, yna pan fydd pwysedd y nwy = 0, tymheredd y nwy = -273,15 o C. Efallai ein bod ni'n meddwl bod tymheredd y nwy ar bwysedd 0 yn amrywio, yn dibynnu ar y math o nwy yn y tiwb thermomedr nwy cyfaint cyson. Yn seiliedig ar arbrofion, er bod y math o nwy yn wahanol, pan fydd pwysedd y nwy yn dod yn sero, mae'r tymheredd bob amser yn -273,15 o C. Felly, gallwn ddefnyddio'r tymheredd hwn fel graddfa dymheredd safonol (a elwir hefyd yn dymheredd sero absoliwt). Gelwir y tymheredd sero absoliwt hwn yn llysenw'r raddfa absoliwt neu raddfa Kelvin. Kelvin yw enw'r diweddar Arglwydd Kelvin (1824-1907), cyn-ffisegydd Prydeinig.

Ar y raddfa hon, mynegir tymheredd mewn Kelvin (K), nid graddau Kelvin (oK). Mae'r cyfwng rhwng y graddau yr un fath ag ar raddfa Celsius, ond mae'r gwerth sero wedi'i symud i 0 K. Felly 0 K = -273,15 oC a 273,15 K = 0 oC. Gellir trosi tymheredd ar raddfa Celsius i raddfa Kelvin drwy adio 273,15. Yn yr un modd, gellir trosi tymheredd ar raddfa Kelvin i raddfa Celsius drwy dynnu 273,15.
T(K) = T(oC) + 273,15
T (oC) = T (K) – 273,15

Cwestiwn enghreifftiol 1.20 oC = …. K
T(K) = T(C) + 273
T = 20 + 273
T = 293 K

Cwestiwn enghreifftiol 2. 80 o F = …. K

Enghraifft o gwestiynau trosi tymheredd - 3

Cyfeirnod