Агар мо намудҳои гуногуни термометрҳоро, масалан, термометри симобӣ ва термометри спиртиро калибр кунем , шкалаҳои ҳарду термометр танҳо дар 0 ° C (ё 32 ° F) ва 100 ° C (ё 212 ° F) якхелаанд. Агар мо ҳарду термометрро барои чен кардани ҳарорати ҳаво истифода барем, рақамҳое, ки ҳар як термометр нишон медиҳад, на ҳамеша якхела хоҳанд буд. Шояд термометри симобӣ 48 ° C нишон диҳад, дар ҳоле ки термометри спиртӣ 46 ° C нишон медиҳад. Ин аз он сабаб аст, ки суръати васеъшавии симоб ва спирт гуногун аст. Ба ҳамин монанд, бо дигар намудҳои термометрҳо, ба монанди термометрҳои биметаллӣ ва ғайра. Шкалаи ҳарорате, ки бо ин роҳ муайян карда мешавад, аз хосиятҳои маводҳои истифодашуда хеле вобаста аст.
Азбаски миқёси ҳарорате, ки бо истифода аз термометри анъанавӣ муқаррар карда мешавад, камбудиҳои худро дорад, ба мо термометри стандартӣ лозим аст. Термометри стандартӣ ба мо имкон медиҳад, ки миқёси дақиқтари ҳароратро бидуни такя ба хосиятҳои мавод муқаррар кунем.
Термометри қариб комил термометри гази ҳаҷми доимӣ мебошад . Принсипи кори термометри гази ҳаҷми доимӣ чунин аст: Ҳаҷми газ доимӣ ё бетағйир нигоҳ дошта мешавад. Бо афзоиши ҳарорат, фишори газ низ меафзояд.
Дар дохили қубурҳои 1 ва 2 симоб мавҷуд аст. Ҳаҷми газ бо баланд кардан ё паст кардани қубури 2 доимӣ нигоҳ дошта мешавад, то сатҳи симоб дар қубури 1 ҳамеша дар нишонаи истинод бошад. Агар ҳарорат баланд шавад, фишори газ дар қубур низ зиёд мешавад. Аз ин рӯ, қубури 2 бояд баландтар бардошта шавад, то ҳаҷми газ доимӣ боқӣ монад. Фишори газро бо хондани баландии сутуни симоб (h) дар қубури 2 муайян кардан мумкин аст. Агар усули дастӣ истифода шавад, танҳо дар хотир доред, ки сутуни симоб бо баландии 760 мм = 1 атм (1 атмосфера) фишор аст. Дар термометрҳои мураккаби гази ҳаҷми доимӣ аллакай ҳисобкунаки фишор мавҷуд аст. Зарфе, ки газ дорад, инчунин тавре тарҳрезӣ шудааст, ки газ ҳамеша ҳаҷми доимӣ дошта бошад. Пас, он чизе ки чен карда мешавад, танҳо тағирёбии фишор аст.
Барои калибрчен кардани термометри гази ҳаҷми доимӣ, мо метавонем фишори газро дар ду ҳарорат чен кунем. Масалан, биёед ҳарорати нуқтаи ях ва нуқтаи буғро истифода барем. Термометрҳои гази ҳаҷми доимӣ дар фишори 1 атм калибрчен карда мешаванд. Қадамҳои калибрченкунии термометр чунинанд.
Аввалан, силиндри газ дар зарфе, ки ях ва об дорад, ҷойгир карда мешавад. Ҳаҷми газ доимӣ нигоҳ дошта мешавад, аз ин рӯ, қубури 2 бояд паст карда шавад, то сатҳи симоб дар қубури 1 дар нуқтаи истинодӣ боқӣ монад. Агар ҳаҷми газ тағйир наёфта бошад, баландии сутуни симобро (h) дар қубури 2 сабт кунед. Барои ҳисоб кардани фишор аз h истифода баред. Агар термометри мураккаби гази ҳаҷми доимӣ истифода шавад, силиндри пур аз газ мустақиман дар зарфе, ки ях ва об дорад, ғӯтонида мешавад. Алҳол манометри фишор мавҷуд аст. Фишори газро сабт кунед (бигӯем, ки ин фишор 1 ё P1 аст ).
Дуюм, Силиндр газ ба зарфе, ки об дорад ва гарм карда мешавад, гузошта мешавад. Барои нигоҳ доштани ҳаҷми доимии газ, қубури 2 баланд карда мешавад, то сатҳи симоб дар қубури 1 дар нуқтаи истинод боқӣ монад. Агар ҳаҷми газ бетағйир монад, баландии сутуни обро сабт кунед.
симоб (h) дар қубури 2. Барои ҳисоб кардани фишори газ аз h истифода баред (фарз мекунем, ки ин фишори 2 ё P аст)2)
Сеюм , графике созед, ки робитаи байни фишор ва ҳароратро нишон медиҳад. Ба мисоли зер нигаред.
P1 фишори газ дар ҳарорати нуқтаи ях (0 ° C) ва P2 фишори газ дар ҳарорати нуқтаи буғ (100 ° C) мебошад. Хатте кашед, ки нуқтаи буриши P1-ро бо 0°C ва нуқтаи буриши P2-ро бо 100°C пайваст кунад. Бо истифода аз график , ҳарчанд мо танҳо фишори газро медонем, ҳароратро низ ба осонӣ муайян ва ҳатто пешгӯӣ кардан мумкин аст.
миқёси Келвин
Агар хати каҷ дар графики боло барои буриши меҳвари T o C кашида шавад, пас вақте ки фишори газ = 0 аст, ҳарорати газ = -273,15 o C. Шояд мо фикр кунем, ки ҳарорати газ дар фишори 0 вобаста ба намуди газ дар найчаи термометри гази ҳаҷми доимӣ фарқ мекунад. Бар асоси таҷрибаҳо, ҳарчанд намуди газ фарқ мекунад, вақте ки фишори газ ба сифр мерасад, ҳарорат ҳамеша -273,15 o C аст. Ҳамин тариқ, мо метавонем ин ҳароратро ҳамчун миқёси стандартии ҳарорат (инчунин ҳамчун ҳарорати сифри мутлақ маълум аст) истифода барем. Ин ҳарорати сифри мутлақ ҳамчун лақаби миқёси мутлақ ё миқёси Келвин маълум аст. Келвин номи марҳум Лорд Келвин (1824-1907), физики собиқи бритониёӣ аст.
Дар ин шкала, ҳарорат бо Келвин (К) ифода карда мешавад, на бо дараҷа Келвин (oК). Фосилаи байни дараҷаҳо бо шкалаи Селсий якхела аст, аммо арзиши сифр ба 0 К интиқол дода мешавад. Пас, 0 К = -273,15 oC ва 273,15 K = 0 oC. Ҳароратро дар шкалаи Селсий бо илова кардани 273,15 ба шкалаи Келвин табдил додан мумкин аст. Ба ҳамин монанд, ҳароратро дар шкалаи Келвин бо тарҳ кардани 273,15 ба шкалаи Селсий табдил додан мумкин аст.
Т (К) = Т (oC) + 273,15
Т (oC) = T (K) – 273,15
Саволи намунавӣ 1.40 oC = …. K
T(K) = T(C) + 273
Т = 20 + 273
Т = 293 К
Намунаи саволи 2. 80 o F = …. K
