Termometro ng gas

Kung tayo pag-calibrate ng thermometer na magkaibang uri, halimbawa ang mercury thermometer at alcohol thermometer, ang mga iskala ng parehong thermometer ay pareho lamang sa 0 oC (o 32 oF) at 100 oC (o 212 oF). Kung gagamitin natin ang parehong thermometer upang sukatin ang temperatura ng hangin, ang mga numerong ipinapakita ng bawat thermometer ay hindi kinakailangang magkapareho. Maaaring... termometro Ipinapakita ng mercury ang numerong 48 oC, habang ang thermometer ng alkohol ay nagpapakita ng 46 oC. Ito ay dahil ang mga bilis ng paglawak ng mercury at alkohol ay magkakaiba. Ganito rin ang naaangkop sa iba pang mga uri ng thermometer, tulad ng mga bimetallic thermometer, atbp. Ang iskala ng temperatura na itinatag sa ganitong paraan ay lubos na nakasalalay sa mga katangian ng mga materyales na ginamit.

Dahil sukat ng temperatura Dahil ang temperaturang tinutukoy gamit ang isang kumbensyonal na termometro ay may mga disbentaha, kailangan natin ng isang karaniwang termometro. Ang pagkakaroon ng isang karaniwang termometro ay nakakatulong sa atin na matukoy ang iskala ng temperatura nang mas tumpak, nang hindi kinakailangang umasa sa mga katangian ng isang materyal.

Ang isang halos perpektong termometro ay termometro ng gas pare-parehong lakas ng tunogAng prinsipyo ng paggana ng isang constant-volume gas thermometer ay ang mga sumusunod: Ang volume ng gas ay pinananatiling pare-pareho, o hindi nagbabago. Habang tumataas ang temperatura, tumataas din ang presyon ng gas.

Termometro ng gas - 1Sa loob ng mga tubo 1 at 2 ay may mercury. Ang dami ng gas ay pinapanatiling pare-pareho sa pamamagitan ng pagtataas o pagbaba ng tubo 2 upang ang antas ng mercury sa tubo 1 ay palaging nasa reference mark. Kung tataas ang temperatura, tataas din ang presyon ng gas sa tubo. Samakatuwid, ang tubo 2 ay dapat itaas nang mas mataas upang ang dami ng gas ay manatiling pare-pareho. Ang presyon ng gas ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagbabasa ng taas ng mercury column (h) sa tubo 2. Kung gagamit ng manu-manong pamamaraan, tandaan lamang na ang isang mercury column na may taas na 760 mm = 1 atm (1 atmosphere) ng presyon. Sa mga sopistikadong constant volume gas thermometer, mayroon nang pressure counter. Ang lalagyan na naglalaman ng gas ay dinisenyo rin upang ang gas ay palaging may constant volume. Kaya ang sinusukat ay ang pagbabago lamang sa presyon.

BASAHIN DIN  Mga Aplikasyon ng Teknolohiyang Digital sa Pang-araw-araw na Buhay

Para ma-calibrate ang isang constant-volume gas thermometer, maaari nating sukatin ang presyon ng gas sa dalawang temperatura. Halimbawa, gamitin natin ang temperatura ng ice point at vapor point. Ang mga constant-volume gas thermometer ay naka-calibrate sa presyon na 1 atm. Ang mga hakbang para ma-calibrate ang isang thermometer ay ang mga sumusunod.

Una, Ang silindro ng gas ay inilalagay sa isang lalagyan na naglalaman ng yelo at tubig. Ang dami ng gas ay pinapanatiling pare-pareho, kaya dapat ibaba ang tubo 2 upang ang antas ng mercury sa tubo 1 ay manatili sa reference point. Kung ang dami ng gas ay hindi nagbago, itala ang taas ng mercury column (h) sa tubo 2. Gamitin ang h upang kalkulahin ang presyon. Kung gumagamit ng isang sopistikadong constant volume gas thermometer, ang silindro na puno ng gas ay direktang inilulubog sa lalagyan na naglalaman ng yelo at tubig. Mayroon nang pressure gauge. Itala ang presyon ng gas (sabihin nating ito ay pressure 1 o P1)

BASAHIN DIN  Mga halimbawa ng angular displacement at linear displacement sa circular motion

Pangalawa, Isang silindro ng gas ang ipinasok sa isang lalagyan na naglalaman ng tubig na pinapainit. Upang mapanatili ang pare-parehong dami ng gas, ang tubo 2 ay itinataas upang ang antas ng mercury sa tubo 1 ay manatili sa reference point. Kung ang dami ng gas ay hindi nagbabago, itala ang taas ng haligi ng tubig. Iskalang Kelvinmercury (h) sa tubo 2. Gamitin ang h upang kalkulahin ang presyon ng gas (sabihin nating ito ay presyon 2 o P2)

Ikatlo, gumawa ng graph na nagpapakita ng ugnayan sa pagitan ng presyon at temperatura. Tingnan ang halimbawa sa ibaba.

P1 ay ang presyon ng gas sa temperatura ng punto ng yelo (0 oC) at P2 ay ang presyon ng gas sa temperatura ng singaw (100 oC). Gumuhit ng linya na nagdurugtong sa intersection point na P.1 may 0 oTagpuan ng C at P2 may 100 oC. Sa pamamagitan ng pagtukoy sa graph, kahit na ang presyon ng gas lamang ang alam natin, ang temperatura ay madali ring malaman at mahulaan pa nga.

BASAHIN DIN  Pormula ng Potensyal na Elektrisidad para sa mga Singil na Apat na Punto

Iskalang Kelvin

Kung ang pahilig na linya sa graph sa itaas ay iguguhit hanggang sa magtagpo ito sa T-axis oC, pagkatapos kapag ang presyon ng gas = 0, ang temperatura ng gas = -273,15 oC. Maaari nating isipin na ang temperatura ng isang gas sa 0°C ay nag-iiba depende sa uri ng gas sa loob ng constant volume gas thermometer. Sa eksperimento, kahit na iba ang uri ng gas, kapag ang presyon ng gas ay zero, ang temperatura ay palaging -273,15°C. oC. Kaya, maaari nating gamitin ang temperaturang ito bilang karaniwang iskala ng temperatura (kilala rin bilang absolute zero). Ang temperaturang absolute zero na ito ay kilala bilang absolute scale, na kilala rin bilang Kelvin scale. Ang Kelvin ay ipinangalan sa yumaong si Lord Kelvin (1824–1907), isang dating British physicist.

Sa iskala na ito, ang temperatura ay ipinapahayag sa Kelvin (K), hindi sa digri Kelvin (oK). Ang pagitan sa pagitan ng mga digri ay kapareho ng sa iskala ng Celsius, ngunit ang halaga ng sero ay inilipat sa 0 K. Kaya 0 K = -273,15 oC at 273,15 K = 0 oC. Ang temperatura sa iskala ng Celsius ay maaaring i-convert sa iskala ng Kelvin sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 273,15. Gayundin, ang temperatura sa iskala ng Kelvin ay maaaring i-convert sa iskala ng Celsius sa pamamagitan ng pagbabawas ng 273,15.
T(K) = T(oC) + 273,15
T (oC) = T(K) – 273,15

Halimbawang tanong 1.20 oC = …. K
T(K) = T(C) + 273
T = 20 + 273
T = 293 K

Halimbawang tanong 1.20 oF = …. K

Halimbawa ng mga tanong sa pagpapalit ng temperatura - 3

Sanggunian