Термометр ба температурын хэмжүүрийн тухай нийтлэл
1. Термометр
Температурыг хэмжих зориулалттай багаж бол термометр юм. Термометрийн олон төрөл байдаг ч ажиллах зарчим нь адилхан. Ихэвчлэн бид температурын дагуу өөрчлөгддөг бодисын мөн чанарыг харуулсан термометрийн объектуудыг ашигладаг. Хэрэв объектын температур өөрчлөгдвөл объектын хэлбэр, хэмжээ бас өөрчлөгддөг. Ихэнх термометрүүд температур өөрчлөгдөхөд тэлэх эсвэл агших боломжтой объектуудыг ашигладаг. Ихэвчлэн ашиглагддаг термометрүүд нь шилэн хоолойноос бүрддэг бөгөөд хоолойн төв хэсэгт спирт эсвэл мөнгөн ус байдаг. Температур нэмэгдэхэд саванд байгаа спирт эсвэл мөнгөн ус тэлж, спирт эсвэл мөнгөн усны баганын урт нэмэгддэг. Үүний эсрэгээр, температур буурахад спирт эсвэл мөнгөн усны баганын урт багасдаг. Шилэн хоолойн гадна талд термометрийн масштаб болох тоонууд байдаг. Спирт эсвэл мөнгөн усны баганын дээд үзүүрт харуулсан тоо нь хэмжиж буй объектын температурын утгыг заана.
Түгээмэл хэрэглэгддэг бусад төрлийн термометрүүд нь хоёр металлын хуудас (өөр өөр төрлийн, тэлэлтийн хурд нь өөр өөр хоёр металл) ашигладаг термометрүүд юм. Температур нэмэгдэхэд нэг металл нөгөө металлаасаа илүү их тэлэлтийг мэдэрдэг. Үүний үр дүнд хэсгүүд нь муруй хэлбэртэй болдог. Ихэвчлэн хоёр металлын хэсэг нь спираль хэлбэртэй байдаг бөгөөд чипийн нэг үзүүр нь үлдэж, нөгөө үзүүр нь масштабын заагчтай холбогддог. Температур өөрчлөгдөхөд заагч эргэлддэг. Хоёр металлын хуудас ашигладаг термометрийг ихэвчлэн агаарын термометр, өрөөний термометр, зуухны термометр гэх мэт болгон ашигладаг. Илүү нарийвчлалтай эсвэл нарийвчлалтай термометр нь ихэвчлэн объектын цахилгаан шинж чанарыг ашигладаг.
2. Термометрийн тохируулга
Термометрийн тохируулга гэдэг нь термометрийн масштабыг тохируулах үйл явц юм. Термометрийг тохируулах зарим алхмуудыг энд оруулав. Нэгдүгээрт, мөнгөн усны термометр эсвэл масштабгүй спиртийн термометр бэлтгэ. Хоёрдугаарт, мөс бэлтгэ. Гуравдугаарт, ус бэлтгэ. Дөрөвдүгээрт, усыг буцалгах хүртэл халаахад ашиглаж болох ус халаагч бэлтгэ. Тавдугаарт, мөс, усыг саванд хийнэ (ус, мөс ижил масстай). Үүний дараа термометрийг ус, мөстэй саванд хийнэ.
Эхлээд термометрийг агаартай харьцуулснаар термометр мөснөөс илүү халуун болсон байна. Саванд хийсний дараа ус ба мөсний холимог илүү хөрдөг тул мөнгөн усны баганын урт багасна. Мөнгөн усны баганын урт өөрчлөгдөхгүй болтол хүлээнэ (мөнгөн усны гадаргуу хөдлөхгүй). Мөнгөн усны баганын урт өөрчлөгдөхгүй үед мөсөн шоо ба усны холимог дулааны тэнцвэрт байдалд байна. Мөнгөн усны баганын байрлалыг тэмдэглэнэ (мөнгөн усны баганын дээд үзүүрийг тэмдэглэнэ). Энэ нь мөсний цэгийн температур эсвэл усны хөлдөх цэг юм. Зургаадугаарт, цахилгаан халаагуур ашиглан ус буцалгана. Термометрийг халаасан устай саванд хийнэ. Ус халах эсвэл усны температур нэмэгдэхэд мөнгөн усны баганын урт мөн нэмэгдэнэ (мөнгөн усны гадаргуу дээшээ хөдөлнө). Ус буцалсны дараа мөнгөн усны гадаргуу хөдлөхөө болино. Мөнгөн усны баганын үзүүрийг тэмдэглэнэ. Энэ нь усны буцлах цэг эсвэл уурын цэгийн температур юм.
Хэрэв та Цельсийн хэмжүүр хийхийг хүсвэл хоёр тэмдгийн хоорондох зайг 100 шугамд хувааж, шугам бүрийн хоорондох зай ижил байх ёстой. Доод тэмдэг нь = 0 ° C, дээд тэмдэг нь = 100 ° C байна. Хажуугийн зургийг харна уу. Мөсний цэгийн температур ба уурын цэгийн температур нь агаарын даралтаас хамаарна. Тиймээс өөр өөр агаарын даралттай газарт тохируулсан термометр нь өөр өөр үр дүн өгнө. Түгээмэл хэрэглэгддэг мөнгөн усны термометрийг нэг атмосферийн даралтаар тохируулдаг тул усны хөлдөх цэгийн температур 0 ° C, буцлах цэгийн температур 100 ° C байна. Мөнгөн усны термометр эсвэл спиртийн термометр зэрэг ердийн термометрүүд ихэвчлэн хязгаарлагдмал байдаг. Термометрийг маш бага температур (0 ° C-аас доош) эсвэл маш өндөр температур (100 ° C -аас дээш ) хэмжихэд ашиглаж болохгүй.
3. Температурын хэмжүүр
Термометрийг температурыг хэмжихэд ашиглахын тулд температурын хэмжүүрийг тохируулах шаардлагатай. Цельсийн хэмжүүр болон Фаренгейт хэмжүүр зэрэг хоёр температурын хэмжүүрийг ихэвчлэн ашигладаг. Цельсийн хэмжүүрийн өөр нэг нэр нь Цельсийн хэмжүүр юм. Цельсийн хэмжүүр = зуун алхам. Шинжлэх ухааны салбарт чухал ач холбогдолтой температурын хэмжүүр бол абсолют хэмжүүр буюу Кельвиний хэмжүүр юм. Кельвиний хэмжүүрийн талаар дараа нь авч үзэх болно. Цельсийн хэмжүүр болон Фаренгейт хэмжүүрийн тогтмол цэгүүд нь усны хөлдөх цэг ба буцлах цэгийг ашигладаг. Бодисын хөлдөх цэг нь хатуу ба шингэн хэлбэрүүд дулааны тэнцвэрт байдалд байх температур юм. Үүний эсрэгээр, бодисын буцлах цэг нь шингэн хэлбэр ба хийн хэлбэрүүд дулааны тэнцвэрт байдалд байх температур юм. Хөлдөлтийн цэг ба буцлах цэг нь агаарын даралттай байнга өөрчлөгддөг тул агаарын даралтыг эхлээд тодорхойлох шаардлагатай. Ихэвчлэн бид 1 атм (нэг атмосфер) стандарт даралтыг ашигладаг. Агаар мандал нь агаарын даралтын нэг нэгж юм.
3.1 Цельсийн хэмжүүр
Цельсийн шатлалаас дээш тогтмол цэг нь цэвэр усны буцлах цэгийг ашигладаг бол Цельсийн шатлалаас доош тогтмол цэг нь цэвэр усны хөлдөх цэгийг ашигладаг. Цэвэр усны хөлдөх температур (мөсний цэг гэж нэрлэдэг) нь тэг градус Цельсийн (0) байна. oC) ба цэвэр усны буцалгах цэгийн температур (уурын цэг гэгддэг) нь Цельсийн зуун градус (100) байна. oC). Мөс ба уурын цэгүүдийн хооронд 100 градус байдаг. Цельсийн шаталбарыг ашигладаг термометрт мөсний цэгийн температураас бага температурын шаталбарыг ихэвчлэн сөрөг тоогоор тэмдэглэдэг.
3.2 Фаренгейтийн хэмжээс
Фаренгейт температурын хэмжүүр эерэг байхыг хүсдэг. Тиймээс тэрээр мөс ба давстай усны холимог (ус хүрч чадах хамгийн хүйтэн температур)-ын температурт 0 o F-ийг сонгосон. Мөсөн цэгүүд болон уурын цэгүүдийн температурыг хэмжихдээ Фаренгейтийн хэмжүүр дээр харуулсан тоонууд нь бутархай байна. Эцэст нь тэрээр хэмжүүрийг дахин өөрчилсөн бөгөөд ингэснээр мөсөн цэг болон уурын цэгийн температур бүхэл тоо болсон.
Фаренгейтийн шаталбарын хувьд цэвэр усны хөлдөх температур (мөсний цэг) нь Фаренгейтийн 32 градус (32) байна. oF) ба цэвэр усны буцалгах температур (уурын цэг) нь Фаренгейтийн 212 градус (212) байна. oF). Мөс болон уурын цэгүүдийн хооронд 180 градус байдаг. Цэвэр ус гэдэг нь бусад бодисуудтай холилдоогүй ус юм. Цэвэр H20. Бид тодорхой температурыг хэлэхдээ үүнийг Цельсийн (oC) эсвэл Фаренгейт (oF). Жишээ: халуун усны температур = 100 oC эсвэл 180 oF. Миний биеийн температур = 98 oF. Эсрэгээрээ, хэрэв бид температурын өөрчлөлт эсвэл температурын зөрүү гэж хэлж байгаа бол үүнийг Цельсийн градус (C) гэж нэрлэдэгo) эсвэл Фаренгейтийн зэрэг (F)oЖишээ нь: анхны усны температур 20 байна oC. Халсны дараа температур 50 болж өөрчлөгдөнө oC. Тиймээс ус нь 30 хэмийн (30 хэмийн) температурын өөрчлөлтийг мэдэрдэг.o).
