Artikolo pri termometroj kaj temperaturskaloj
1. Termometroj
La ilo destinita por mezuri temperaturon estas termometro. Ekzistas multaj specoj de termometroj, sed la funkciprincipo estas la sama. Kutime, ni uzas termometrikajn objektojn, kies naturo estas materio, kiu ŝanĝiĝas kun la temperaturo. Se la temperaturo de la objekto ŝanĝiĝas, la formo kaj grandeco de la objekto ankaŭ ŝanĝiĝas. Plej multaj termometroj uzas objektojn, kiuj povas disetendiĝi aŭ ŝrumpi kiam la temperaturo ŝanĝiĝas. Ofte uzataj termometroj konsistas el vitraj tuboj, kie estas alkoholo aŭ hidrargo en la centro de la tubo. Kiam la temperaturo pliiĝas, la alkoholo aŭ hidrargo en la ujo disetendiĝas tiel, ke la longo de la alkohola aŭ hidrarga kolumno pliiĝas. Male, kiam la temperaturo malpliiĝas, la longo de la alkohola aŭ hidrarga kolumno malpliiĝas. Sur la ekstera flanko de la vitra tubo estas nombroj, kiuj estas la skalo de la termometro. La nombro montrita ĉe la supra fino de la alkohola aŭ hidrarga kolumno indikas la valoron de la temperaturo de la mezurata objekto.
Aliaj ofte uzataj tipoj de termometroj estas termometroj, kiuj uzas bimetalajn foliojn (du metaloj de malsamaj tipoj kaj malsamaj ekspansiorapidoj). Kiam la temperaturo plialtiĝas, unu metalo spertas pli grandan ekspansion ol la alia metalo. Rezulte, la pecoj estas kurbaj. Kutime, bimetala peco estas spiralo, kie unu fino de la ĉipo restas, dum la alia fino estas konektita al la skalindikilo. Kiam la temperaturo ŝanĝiĝas, la montrilo rotacias. Termometroj, kiuj uzas bimetalajn foliojn, estas tipe uzataj kiel aeraj termometroj, ĉambraj termometroj, fornaj termometroj ktp. Termometro, kiu estas pli preciza aŭ preciza, ofte uzas la elektrajn ecojn de objekto.
2. Termometra Kalibrado
La kalibrado de termometro estas la procezo de skaligo de termometro. Jen kelkaj paŝoj por kalibri la termometron. Unue, preparu hidrargan termometron aŭ alkoholan termometron sen skalo. Due, preparu glacion. Trie, preparu akvon. Kvare, preparu akvovarmigilon, kiu povas esti uzata por varmigi akvon ĝis bolado. Kvine, metu glacion kaj akvon en ujon (akvo kaj glacio havas la saman mason). Poste, metu la termometron en ujon enhavantan akvon kaj glacion.
Komence, la termometro kontaktas aeron, tiel ke la termometro estas pli varma ol la glacio. Post kiam ĝi estas metita en ujon, la longo de la hidrarga kolumno malpliiĝas, ĉar la miksaĵo de akvo kaj glacio pli malvarmiĝas. Lasu ĝin ĝis la longo de la hidrarga kolumno ne ŝanĝiĝas (la surfaco de la hidrargo ne moviĝas). Kiam la longo de la hidrarga kolumno ne ŝanĝiĝas, la miksaĵo de glacikuboj kaj akvo estas en termika ekvilibro. Marku la pozicion de la hidrarga kolumno (marku la supran finon de la hidrarga kolumno). Ĉi tio estas la temperaturo de la glaciopunkto aŭ la frostpunkto de la akvo. Sese, boligu akvon per elektra hejtilo. Enmetu la termometron en ujon enhavantan varmigitan akvon. Kiam la akvo varmiĝas aŭ la akvotemperaturo pliiĝas, la longo de la hidrarga kolumno ankaŭ pliiĝas (la surfaco de la hidrargo moviĝas supren). Post kiam la akvo bolas, la surfaco de la hidrargo ĉesas moviĝi. Marku la finon de la hidrarga kolumno. Ĉi tio estas la temperaturo de la bolpunkto de la akvo aŭ la vaporpunkto.
Se vi volas fari Celsian skalon, la distanco inter la du markoj estas dividita en 100 liniojn, kie la distanco inter ĉiu linio devas esti la sama. La malsupra signo = 0 ° C, dum la supra signo = 100 ° C. Vidu la figuron flanke. La temperaturo de la glaciopunkto kaj la temperaturo de la vaporopunkto dependas de la aerpremo. Tial, termometro, kiu estas kalibrita en loko kun malsama aerpremo, donos malsamajn rezultojn. Ofte uzataj hidrargaj termometroj estas kalibritaj je unu atmosfera premo, tiel ke la frostpunkta temperaturo de la akvo estas 0 ° C kaj la bolpunkta temperaturo estas 100 ° C. Regulaj termometroj, kiel hidrargaj termometroj aŭ alkoholaj termometroj, kutime estas limigitaj. La termometro ne povas esti uzata por mezuri tre malaltajn temperaturojn (sub 0 ° C) aŭ tre altajn temperaturojn (super 100 ° C).
3. Temperaturskaloj
Por ke termometro estu uzata por mezuri temperaturon, necesas agordi temperaturskalon. Du temperaturskaloj ofte estas uzataj, inkluzive de la Celsius-skalo kaj la Fahrenheit-skalo. Alia nomo por la Celsius-skalo estas la celsiaj skaloj. Celsiaj = cent ŝtupoj. La temperaturskalo, kiu estas kritika en la kampo de scienco, estas la absoluta skalo aŭ la Kelvina skalo. Pri la Kelvina skalo ni diskutos poste. La fiksaj punktoj de la Celsius-skaloj kaj la Fahrenheit-skaloj uzas la frostpunkton kaj bolpunkton de akvo. La frostpunkto de substanco estas la temperaturo, ĉe kiu solida kaj likva formoj estas en termika ekvilibro. Male, la bolpunkto de substanco estas la temperaturo, ĉe kiu la likva formo kaj la gasa formo estas en termika ekvilibro. La frostpunkto kaj la bolpunkto konstante ŝanĝiĝas kun la aerpremo, do la aerpremo devas esti unue determinita. Kutime, ni uzas norman premon, kiu estas 1 atmosfero (unu atmosfero). La atmosfero estas unu unuo de aerpremo.
3.1 Celsius-skalo
La fiksa punkto super la Celsius-skalo uzas la bolpunkton de pura akvo, dum la fiksa punkto sub la Celsius-skalo uzas la frostpunkton de pura akvo. La frosttemperaturo de pura akvo (ankaŭ konata kiel glacipunkto) estas nul celsiusgradoj (0 oC) kaj la temperaturo de la bolpunkto de pura akvo (ankaŭ konata kiel vaporpunkto) estas cent celsiusgradoj (100 oC). Inter la glacio- kaj vaporo-punktoj estas 100 gradoj. En termometroj kiuj uzas la Celsian skalon, temperaturskalo pli malalta ol la glaciopunkta temperaturo estas tipe markita per negativa nombro.
3.2 Fahrenhejt-skalo
Fahrenhejt volas, ke temperaturskaloj estu pozitivaj. Tial, li elektis 0 ° F por la temperaturo de la miksaĵo de glacio kaj sala akvo (la plej malvarma temperaturo, kiun akvo povas atingi). Kiam oni mezuras la temperaturon de glacipunktoj kaj vaporpunktoj, la nombroj montritaj sur la Fahrenhejt-skalo estas frakcioj. Fine, li denove ŝanĝis la skalon tiel, ke la temperaturo de la glacipunkto kaj la vaporpunkto estis entjeroj.
Por la Fahrenhejt-skalo, la frosttemperaturo de pura akvo (glaciopunkto) estas 32 gradoj Fahrenheit (32 oF) kaj la bolpunkto de pura akvo (vaporpunkto) estas 212 gradoj Fahrenheit (212 oF). Inter la glacio kaj vaporo estas 180 gradoj. Pura akvo estas akvo ne miksita kun aliaj substancoj. Pura H20. Kiam ni diras certan temperaturon, ni nomas ĝin Celsius (oC) aŭ Fahrenhejt (oF). Ekzemplo: varma akvotemperaturo = 100 oC aŭ 180 oF. Mia korpotemperaturo = 98 oF. Male, se ni diras temperaturŝanĝon aŭ temperaturdiferencon, tiam ni nomas ĝin Celsiusgrado (Co) aŭ Fahrenhejt-grado (Fo). Ekzemplo: la komenca akvotemperaturo estas 20 oC. Post varmiĝo, la temperaturo ŝanĝiĝas al 50 oC. Tiel, akvo spertas temperaturŝanĝon de 30 celsiusgradoj (30 Co).
