Ако калибришемо различите врсте термометара, на пример, живин термометар и алкохолни термометар, скале оба термометра су исте само на 0 ° C (или 32 ° F) и 100 ° C (или 212 ° F). Ако користимо оба термометра за мерење температуре ваздуха, бројеви које приказује сваки термометар неће нужно бити исти. Може се десити да живин термометар показује 48 ° C, док алкохолни термометар показује 46 ° C. То је зато што је брзина ширења живе и алкохола различита. Слично је и са другим врстама термометара, као што су биметални термометри итд. Температурна скала одређена на овај начин веома зависи од својстава коришћених материјала.
Пошто температурна скала утврђена конвенционалним термометром има своје недостатке, потребан нам је стандардни термометар. Стандардни термометар нам омогућава да успоставимо прецизнију температурну скалу без потребе да се ослањамо на својства материјала.
Готово савршен термометар је гасни термометар константне запремине . Принцип рада гасног термометра константне запремине је следећи: Запремина гаса се одржава константном, односно непромењеном. Како се температура повећава, повећава се и притисак гаса.
Унутар цеви 1 и 2 налази се жива. Запремина гаса се одржава константном подизањем или спуштањем цеви 2 тако да ниво живе у цеви 1 увек буде на референтној ознаци. Ако се температура повећа, притисак гаса у цеви се такође повећава. Стога, цев 2 мора бити подигнута више како би запремина гаса остала константна. Притисак гаса се може одредити очитавањем висине стуба живе (h) у цеви 2. Ако користите ручну методу, само запамтите да стуб живе висине 760 mm = 1 atm (1 атмосфера) притиска. Код софистицираних гасних термометара константне запремине већ постоји бројач притиска. Посуда која садржи гас је такође дизајнирана тако да гас увек има константну запремину. Дакле, оно што се мери је само промена притиска.
Да бисмо калибрисали гасни термометар константне запремине, можемо мерити притисак гаса на две температуре. На пример, користићемо температуру тачке леда и тачке испаравања. Гасни термометри константне запремине се калибришу на притиску од 1 атм. Кораци за калибрацију термометра су следећи.
Прво, боца са гасом се ставља у посуду која садржи лед и воду. Запремина гаса се одржава константном, стога се цев 2 мора спустити тако да ниво живе у цеви 1 остане на референтној тачки. Ако се запремина гаса није променила, забележите висину стуба живе (h) у цеви 2. Користите h за израчунавање притиска. Ако користите софистицирани термометар за гас константне запремине, боца напуњена гасом је директно уроњена у посуду која садржи лед и воду. Већ постоји манометар. Забележите притисак гаса (рецимо да је ово притисак 1 или P1 ).
друго, Гасна боца се убацује у посуду која садржи воду која се загрева. Да би се одржала константна запремина гаса, цев 2 се подиже тако да ниво живе у цеви 1 остане на референтној тачки. Ако запремина гаса остане непромењена, забележите висину воденог стуба.
жива (h) у цеви 2. Користите h да израчунате притисак гаса (рецимо да је ово притисак 2 или P2)
Треће , направите графикон који приказује везу између притиска и температуре. Погледајте пример испод.
P1 је притисак гаса на температури тачке леда (0 ° C), а P2 је притисак гаса на температури тачке испаравања (100 ° C). Нацртајте линију која повезује пресек тачке P1 са 0 ° C и пресек тачке P2 са 100 ° C. Позивајући се на графикон, иако знамо само притисак гаса, температура се такође може лако знати, па чак и предвидети.
Келвинова скала
Ако се коса линија на горњем графику нацрта тако да сече са осом T o C, онда када је притисак гаса = 0, температура гаса = -273,15 ° C. Можда мислимо да температура гаса при притиску 0 варира у зависности од врсте гаса у цеви термометра са константном запремином. На основу експеримената, иако је врста гаса различита, када притисак гаса постане нула, температура је увек -273,15 ° C. Стога, ову температуру можемо користити као стандардну температурну скалу (познату и као температура апсолутне нуле). Ова температура апсолутне нуле позната је као надимак апсолутне скале или Келвинова скала. Келвин је име покојног лорда Келвина (1824-1907), бившег британског физичара.
На овој скали, температура се изражава у Келвинима (K), а не у степенима Келвина (oK). Интервал између степени је исти као на Целзијусовој скали, али је нулта вредност померена на 0 K. Дакле, 0 K = -273,15 oC и 273,15 K = 0 oC. Температура у Целзијусовим степеновима може се претворити у Келвинове степене додавањем 273,15. Слично томе, температура у Келвиновој скали може се претворити у Целзијусове степене одузимањем 273,15.
Т (К) = Т (oЦ) + 273,15
Т (oЦ) = Т (К) – 273,15
Пример питања 1.40 oC = ….K
Т(К) = Т(Ц) + 273
Т = 20 + 273
Т = 293 К
Пример питања 2. 80 ° F = …. K
