Wa mir verschidden Zorte vun Thermometer kalibréieren , zum Beispill e Quecksëlwerthermometer an en Alkoholthermometer, sinn d'Skala vun deenen zwou Thermometer nëmmen bei 0 ° C (oder 32 ° F) an 100 ° C (oder 212 ° F) d'selwecht. Wa mir béid Thermometer benotze fir d'Lofttemperatur ze moossen, sinn d'Zuelen, déi vun all Thermometer ugewise ginn , net onbedéngt déiselwecht. Et kéint sinn, datt de Quecksëlwerthermometer 48 ° C weist, während den Alkoholthermometer 46 ° C weist. Dëst läit dorun, datt d'Expansiounsquote vu Quecksëlwer an Alkohol ënnerschiddlech ass. Och bei aneren Zorte vun Thermometer, wéi z. B. bimetalleschen Thermometer, etc. D'Temperaturskala, déi op dës Manéier bestëmmt gëtt, hänkt staark vun den Eegeschafte vun de benotzte Materialien of.
Well d'Temperaturskala, déi mat engem konventionellen Thermometer festgeluecht gëtt, och Nodeeler huet, brauche mir en Standardthermometer. En Standardthermometer erlaabt eis, eng méi präzis Temperaturskala festzeleeën, ouni eis op d'Eegeschafte vun engem Material verloossen ze mussen.
En bal perfekte Thermometer ass den Gasthermometer mat konstantem Volumen . De Funktionsprinzip vun engem Gasthermometer mat konstantem Volumen ass wéi follegt: De Volume vum Gas gëtt konstant oder onverännert gehalen. Wann d'Temperatur eropgeet, klëmmt och den Gasdrock.
An de Päifen 1 an 2 ass Quecksëlwer. De Gasvolumen gëtt konstant gehalen andeems Päif 2 eropgehuewen oder erofgehuewen gëtt, sou datt de Quecksëlwerniveau am Päif 1 ëmmer op der Referenzmark ass. Wann d'Temperatur eropgeet, klëmmt och den Gasdrock am Päif. Dofir muss Päif 2 méi héich eropgehuewe ginn, sou datt de Gasvolumen konstant bleift. De Gasdrock kann duerch d'Ofliesen vun der Héicht vun der Quecksëlwersail (h) am Päif 2 bestëmmt ginn. Wann Dir déi manuell Method benotzt, denkt just drun datt eng Quecksëlwersail vun 760 mm Héicht = 1 atm (1 Atmosphär) Drock ass. A sophistikéierte Gasthermometer mat konstantem Volumen gëtt et schonn en Drockzieler. De Behälter mat dem Gas ass och sou konzipéiert, datt de Gas ëmmer e konstante Volumen huet. Also gëtt nëmmen d'Ännerung vum Drock gemooss.
Fir e Gasthermometer mat konstantem Volumen ze kalibréieren, kënne mir den Gasdrock bei zwou Temperaturen moossen. Zum Beispill benotze mir d'Äispunkt- an d'Dampfpunkttemperatur. Gasthermometer mat konstantem Volumen gi bei engem Drock vun 1 atm kalibréiert. D'Schrëtt fir en Thermometer ze kalibréieren sinn wéi follegt.
Fir d'éischt gëtt d'Gasfläsch an e Behälter mat Äis a Waasser gesat. De Gasvolumen gëtt konstant gehalen, dofir muss d'Päif 2 erofgesat ginn, sou datt de Quecksëlwerniveau a Päif 1 um Referenzpunkt bleift. Wann de Gasvolumen sech net geännert huet, notéiert d'Héicht vun der Quecksëlwersail (h) a Päif 2. Benotzt h fir den Drock ze berechnen. Wann Dir en raffinéierte Gasthermometer mat konstantem Volumen benotzt, gëtt déi mat Gas gefëllte Fläsch direkt an de Behälter mat Äis a Waasser getippt. Et gëtt schonn e Manometer. Notéiert den Gasdrock (loosse mer soen, dëst ass Drock 1 oder P1 ).
Zweeten, Eng Gasfläsch gëtt an e Behälter mat Waasser agesat, dat erhëtzt gëtt. Fir e konstante Gasvolumen ze halen, gëtt d'Päif 2 eropgehuewen, sou datt de Quecksëlwerniveau an der Päif 1 um Referenzpunkt bleift. Wann de Gasvolumen onverännert bleift, notéiert d'Héicht vun der Waassersail.
Quecksëlwer (h) am Rouer 2. Benotzt h fir den Gasdrock ze berechnen (loosse mer soen, dëst ass Drock 2 oder P2)
Drëttens , erstellt e Grafik, deen d'Bezéiung tëscht Drock an Temperatur weist. Kuckt d'Beispill hei ënnendrënner.
P1 ass den Gasdrock bei der Äispunkttemperatur (0 ° C) an P2 ass den Gasdrock bei der Dampfpunkttemperatur (100 ° C). Zeechent eng Linn , déi den Schnëttpunkt vu P1 mat 0 °C an den Schnëttpunkt vu P2 mat 100 °C verbënnt. Wann een sech op de Grafik bezitt , kann d'Temperatur och einfach erkannt a souguer virausgesot ginn, och wann ee just den Gasdrock kennt.
Kelvin-Skala
Wann déi schréi Linn um Grafik uewen gezeechent gëtt, fir d'T o C Achs ze schneiden, dann ass d'Gastemperatur = -273,15 ° C, wann den Gasdrock = 0 ass. Vläicht mengen mir, datt d'Gastemperatur bei Drock 0 variéiert, jee no der Aart vum Gas am Gasthermometer-Röhrchen. Baséierend op Experimenter, och wann d'Aart vum Gas anescht ass, ass d'Temperatur ëmmer -273,15 ° C, wann den Gasdrock Null gëtt. Dofir kënne mir dës Temperatur als Standardtemperaturskala benotzen (och bekannt als absolut Nullpunkttemperatur). Dës absolut Nullpunkttemperatur ass bekannt als Spëtznumm vun der absoluter Skala oder Kelvin-Skala. Kelvin ass den Numm vum verstuerwene Lord Kelvin (1824-1907), engem fréiere britesche Physiker.
Op dëser Skala gëtt d'Temperatur a Kelvin (K) ausgedréckt, net a Grad Kelvin (oK). Den Intervall tëscht de Grad ass dee selwechte wéi op der Celsius-Skala, awer de Nullwäert ass op 0 K verréckelt. Also 0 K = -273,15 oC an 273,15 K = 0 oC. D'Temperatur an der Celsius-Skala kann an d'Kelvin-Skala ëmgewandelt ginn, andeems 273,15 dovunner derbäigesat ginn. Och d'Temperatur an der Kelvin-Skala kann an d'Celsius-Skala ëmgewandelt ginn, andeems 273,15 dovunner ofgezunn ginn.
T(K) = T(oC) + 273,15
T (oC) = T (K) – 273,15
Beispillfro 1.20 oC = …. K
T(K) = T(C) + 273
T = 20 + 273
T = 293K
Beispillfro 2. 80 o F = …. K
