Газ термометри

Эгер биз термометрди калибрлөө мисалы, сымап жана спирт термометрлери ар кандай түрлөрү бар, эки термометрдин тең шкаласы бирдей, бирок 0дө гана oC (же 32 oF) жана 100 oC (же 212 oF). Эгерде абанын температурасын өлчөө үчүн эки термометрди тең колдонсок, ар бир термометр көрсөткөн сандар бирдей болбошу мүмкүн. Бул... болушу мүмкүн. термометр сымап 48 санын көрсөтөт oC, ал эми спирт термометри 46ны көрсөтүп турат oC. Себеби сымап менен спирттин кеңейүү ылдамдыгы ар башка. Ушул эле нерсе термометрлердин башка түрлөрүнө, мисалы, биметалдык термометрлерге ж.б. тиешелүү. Ушундай жол менен белгиленген температура шкаласы колдонулган материалдардын касиеттерине абдан көз каранды.

Анткени температура шкаласы Кадимки термометрди колдонуу менен температураны аныктоонун кемчиликтери бар болгондуктан, бизге стандарттуу термометр керек. Стандарттуу термометрдин болушу бизге материалдын касиеттерине таянбастан, температура шкаласын так аныктоого жардам берет.

Дээрлик идеалдуу термометр газ термометри туруктуу көлөмТуруктуу көлөмдөгү газ термометринин иштөө принциби төмөнкүдөй: Газдын көлөмү туруктуу же өзгөрүүсүз сакталат. Температура жогорулаган сайын газдын басымы да жогорулайт.

Газ термометри - 11 жана 2-түтүктөрдүн ичинде сымап бар. Газдын көлөмү 2-түтүктү көтөрүү же түшүрүү менен туруктуу кармалат, ошондо 1-түтүктөгү сымаптын деңгээли ар дайым эталондук белгиде болот. Эгерде температура жогоруласа, түтүктөгү газдын басымы да жогорулайт. Ошондуктан, газдын көлөмү туруктуу бойдон калышы үчүн 2-түтүктү жогору көтөрүү керек. Газдын басымын 2-түтүктөгү сымап мамычасынын бийиктигин (h) окуу менен аныктоого болот. Кол менен башкаруу ыкмасын колдонсоңуз, 760 мм бийиктиктеги сымап мамычасынын басымы 1 атм (1 атмосфера) экенин унутпаңыз. Татаал туруктуу көлөмдөгү газ термометрлеринде басым эсептегич мурунтан эле бар. Газ салынган идиш дагы газдын көлөмү дайыма туруктуу болушу үчүн иштелип чыккан. Ошентип, басымдын өзгөрүшү гана өлчөнөт.

ДА ОКУ  Күнүмдүк жашоодо санариптик технологиялардын колдонулушу

Туруктуу көлөмдөгү газ термометрин калибрлөө үчүн, биз газ басымын эки температурада өлчөй алабыз. Мисалы, муз жана буу чекиттеринин температурасын колдонолу. Туруктуу көлөмдөгү газ термометрлери 1 атм басымда калибрленет. Термометрди калибрлөө кадамдары төмөнкүдөй.

Алгачкы, Газ баллону муз жана суу салынган идишке салынат. Газдын көлөмү туруктуу кармалат, андыктан 1-түтүктөгү сымаптын деңгээли эталондук чекитте калышы үчүн 2-түтүктү төмөндөтүү керек. Эгерде газдын көлөмү өзгөрбөсө, 2-түтүктөгү сымап мамычасынын бийиктигин (h) жазыңыз. Басымды эсептөө үчүн h колдонуңуз. Эгерде татаал туруктуу көлөмдөгү газ термометрин колдонсоңуз, газ толтурулган баллон муз жана суу салынган идишке түз чөмүлөт. Басым өлчөгүч мурунтан эле бар. Газ басымын жазыңыз (бул 1-басым же P деп коёлу).1)

ДА ОКУ  Тегерек кыймылдагы бурчтук жана сызыктуу жылышуулардын мисалдары

Экинчи, Газ баллону жылытылып жаткан суу куюлган идишке салынат. Газдын көлөмүн туруктуу кармап туруу үчүн, 2-түтүк 1-түтүктөгү сымаптын деңгээли баштапкы чекитте кала тургандай кылып көтөрүлөт. Эгерде газдын көлөмү өзгөрүүсүз калса, суу мамычанын бийиктигин жазып алыңыз. Кельвин шкаласы2-түтүктөгү сымап (h). Газ басымын эсептөө үчүн h колдонуңуз (айталы, бул 2-басым же P деп коёлу2)

Үчүнчү, басым менен температуранын ортосундагы байланышты көрсөткөн график түзүңүз. Төмөндөгү мисалды караңыз.

P1 муз чекитинин температурасындагы газ басымы (0) oC) жана P2 буулануу чекитинин температурасындагы газ басымы (100) oC). Кесилиш чекити P менен туташтыруучу сызык сызыңыз.1 0 менен oC жана P жолугушуучу жери2 100 менен oC. Графикке кайрылсак, биз газдын басымын гана билсек да, температураны оңой эле билип, ал тургай алдын ала айтууга болот.

ДА ОКУ  Төрт чекиттүү заряддар үчүн электрдик потенциалдын формуласы

Кельвин шкаласы

Эгерде жогорудагы графиктеги кыйгач сызык Т огу менен кесилишкенге чейин чийилсе oC болсо, анда газ басымы = 0 болгондо, газ температурасы = -273,15 oC. 0°C температурадагы газдын температурасы туруктуу көлөмдөгү газ термометринин ичиндеги газдын түрүнө жараша өзгөрөт деп ойлошубуз мүмкүн. Эксперименталдык түрдө, газдын түрү башкача болсо да, газдын басымы нөлгө барабар болгондо, температура ар дайым -273,15°C болот. oC. Ошентип, биз бул температураны стандарттык температура шкаласы (абсолюттук нөл деп да аталат) катары колдоно алабыз. Бул абсолюттук нөл температура абсолюттук шкала, ошондой эле Кельвин шкаласы катары белгилүү. Кельвин мурдагы британиялык физиги, маркум Лорд Кельвиндин (1824–1907) атынан коюлган.

Бул шкала боюнча температура Кельвин градусу менен эмес, Кельвин (К) менен көрсөтүлөт.oК). Градустардын ортосундагы интервал Цельсий шкаласы боюнча бирдей, бирок нөлдүк маани 0 Кге жылдырылган. Ошентип, 0 К = -273,15 oC жана 273,15 K = 0 oC. Цельсий шкаласы боюнча температураны 273,15 кошуу менен Кельвин шкаласына айландырса болот. Ошо сыяктуу эле, Кельвин шкаласы боюнча температураны 273,15 кемитүү менен Цельсий шкаласына айландырса болот.
Т (К) = Т (oC) + 273,15
T (oC) = T (K) – 273,15

1.40-суроонун мисалы oC = …. K
T(K) = T(C) + 273
Т = 20 + 273
T = 293 К

1.40-суроонун мисалы oF = …. K

Температураны өзгөртүү маселесинин мисалы - 3

Referensi