Температураны өлшеу әдістері туралы реферат

Температураны өлшеу әдістері — физикалық шамада кері әсер ететін температураның негізі өлшем бірлігі болып табылады.  Температурасы деп аталады дәрежесі нагретости заттар. Бұл туралы ұсыным температурасы негізделген теплообмене арасындағы екі тұрғыдан зерттеледі тұрған жылу байланыста. Денесі, қызған, отдающее жылу бар және одан жоғары температураға қарағанда, денесі, воспринимающее жылу. Болмаған жағдайда жылу беру бір дененің басқа, т. е. жағдайы жылулық тепе-теңдік, температура тел тең.

а) температураны өлшеу Әдістері

Ауысу жылуды бір дененің басқа көрсетеді тәуелділігі температура мөлшерін, ішкі энергиясын жеткізуші болып табылатын химиялық заттар. Сәйкес молекулярлық-кинетикалық теориясы хабарланатын денеге жылу энергиясы тудыратын, оның температурасын арттыру, өзгертіледі энергиясын қозғалыс молекулалардың.

Өлшеу температурасын қандай да бір дененің тікелей, яғни, қалай өлшейді басқа да физикалық шамалар, мысалы, ұзындығы, массасы, көлемі немесе уақыт емес, өйткені табиғатта жоқ эталон немесе үлгінің бірлік осы шамалар. Сондықтан температурасын анықтау заттар жүргізеді арқылы өзгерісіне байқауды жеке қасиеттерін басқа, деп аталатын термометрического (жұмыс) заттар, ол бола отырып, келтірілген жанасуына байланысты қызған денемен, күшіне арқылы онымен біраз уақыт жылулық тепе-теңдік. Мұндай әдіс өлшеу береді емес, абсолюттік мәні температураға қыздырылған ортаның, тек айырмасы қатысты бастапқы температура, жұмыс, заттар, шартты түрде қабылданған үшін нөл.

Өзгеруі салдарынан қыздыру кезінде ішкі энергия заттың барлық жеке қасиеттерін, соңғы дәрежеде тәуелді температура, оны өлшеу таңдалады мүмкіндігінше олардың ішінде, әрине, өзгереді температурасының өзгеруіне, ықпалына басқа да факторлар мен салыстырмалы оңай ұйымына берілу өлшеу. Осы талаптарға толық сәйкес келеді, мұндай қасиеттері, жұмыс, заттар, көлемді кеңейту, өзгерту қысымды тұйық көлемде, өзгерту электр кедергісінің пайда болуы термоэлектродвижущей күші және қарқындылығы сәулелену тиесілі негізіне құрылғының температурасын өлшеу үшін арналған құралдар.

б) Температуралық шкалалар

Өзгерту агрегаттық жай-күйі көрсетілген химиялық таза заттар (балқыту немесе қатаю, кипение немесе конденсаттау) белгілі ағады, тұрақты температурада, маңызы және оның құрамымен анықталады заттар, сипатына, оның агрегаттық өзгеріс және қысым. Маңызы бар бұл орнатылған температура арасындағы тепе-теңдік, қатты және сұйық немесе сұйық және газ тәріздес фазалар әр түрлі заттардың қалыпты атмосфералық давлении1 (1 Қалыпты атмосфералық қысым шартты түрде қабылданды тең орташа қысым әуе бағанының жер бетіндегі атмосфера ) тең 101 325 Па (760 мм. сын. бағ. — құжат) деп аталады реперными нүктелері .

Егер негізгі ретінде интервал, температура арасындағы реперными нүктелері мұздың балқу және қайнау су деңгейін белгіледі, оларды сәйкесінше 0 және 100 шегінде осы температура өлшеуге көлемді кеңейту, қандай да бір жұмыс заттар, мысалы, сынап, орналасқан тар цилиндрическом шыны ыдыста және бөлуге 100 тең бөліктерінің биіктігін өзгерту оның бағанасы болса, онда нәтижесінде салынады деп аталатын температуралық шкала.

Температураны өлшеу үшін, орналасқан жоғары немесе төмен таңдалған мәндері реперных нүктелерін алынған бөлу жағады шкала шегінен тыс белгілер 0 және 100. Бөлу температуралық шкала деп аталады градусами.

Құру кезінде көрсетілген температуралық шкалалар болды, еркін түрде қабылданды пропорционал тәуелділік көлемдік кеңею сынап температурасына, алайда, шындыққа, әсіресе жоғары температураларда 100 градус. Сондықтан кезінде көмек мұндай шкаланы қалай дәл өлшеуге температурасын тек екі бастапқы нүктелерінде 0 және 100 градус, ал өлшеу нәтижелері барлық басқа жағдайларда диапазонында шкаласын болады неточны. Сол құбылыс байқалған еді және құру кезінде температуралық шкаланы пайдалана отырып, басқа да физикалық қасиеттерін, жұмыс, заттар, мысалы, өзгерту электр кедергісінің өткізгіш қозғау термоэлектродвижущей күштер және т. б.

Пайдалана отырып, екінші термодинамиканың заңына, ағылшын физик Кельвин 1848 ж. ұсынды мүлдем дәл және біркелкі емес зависящую қасиетіне жұмыс заттар шкаласын алған атауы термодинамической температуралық шкалалар (шкаласын Келтен). Соңғы негізделген теңдеулер термодинамиканың үшін обратимого процесс (цикл Карно) бар түрі:

 

Бұл теңдеу көрсеткендей, жұмыс кезінде жылулық қозғалтқыш бойынша обратимому циклі санының қатынасы жылу Q1 алынатын жұмыс зат жылғы қыздырғыштың санына жылу Q2 отдаваемого атындағы колоннада спирт іріктеу орнынан тоңазытқышқа, барабар ғана қатысты температура T1 және Т2 қыздырғыштың және тоңазытқыш. Придав белгілі бір мәні Т2 кезінде белгілі мәндері Q1 және Q2 болады арақатынасы (2-1) найти искомую шамасын T1. Алайда, іс жүзінде көрсетілген әдіс температураны өлшеу үшін пайдаланылуы мүмкін емес, өйткені болмайды жүзеге асыру қаратпа цикл жұмысының жылулық қозғалтқыш.

Кейінірек анықталғандай, термодинамикалық температура сәйкес келеді көрсеткіші газ термометр, толтырылған тамаша (воображаемым) газбен иеленуші барабар өзгеруіне қысым, температура. Жақын өздерінің қасиеттері бойынша мінсіз газ болып табылады сутегі, гелий және азот, және өлшеу үшін қолданылады термодинамической температура енгізе отырып, шағын түзетулерді ауытқуы олардың қасиеттері қасиеттері идеал газа1. (1 Қасиеттері, сутегі мен гелий жақын заңдары идеал газ төменгі температурада ал азот-жоғары). Көрсеткіш дәлдігі газ термометр өте жоғары, бірақ оны пайдалану қиын, ал өлшеу диапазоны мардымсыз.

Термодинамикалық температуралық шкаласы басталады абсолюттік нуля2 ( 2Абсолютным нөлмен деп аталады температура кезінде оның қысымы идеал газдың тұрақты көлемі нөлге тең). қазіргі уақытта негізгі болып табылады. Бірлік термодинамической температура белгісімен көрсетіледі К (кельвин), сондай-ақ шартты мәні — әрпі Т.

Алдағы уақытта көмегімен газ термометрлер салынды деп аталатын Халықаралық тәжірибелік температуралық шкала (МПТШ), оңай және дәл воспроизводимая және жақын — термодинамической шкаласы. МПТШ қабылданды VII конференциясының шаралары бойынша және весам 1927 ж. Бұл вызывалось қажеттілігінен жеңілдетуге көмегімен температураны өлшеу газ термометрия және бірыңғайлау бар әр түрлі елдерде температуралық шкалалар.

Халықаралық практикалық температуралық шкала болды нақтылануы, 1948 ж., ал 1960 ж. жаңа редакцияда жазылды, қабылданған ХІ Бас конференциясында шаралары бойынша және весам алды атауы Халықаралық практикалық температуралық шкала 1948 ж. (МПТШ-48). Кейінірек пайда болған екі маңызды себептері қайта қарау үшін МПТШ-48, олардың біріншісі саяды кеңейту қажеттілігі шкаласының саласындағы төмен температура (10 — 90), ал екіншісі — арттырудағы оның дәлдігі, өйткені қазіргі заманғы өлшеу көмегімен газ термометрлер көрсеткендей, МПТШ-48 береді, негізінен, неғұрлым төмен мәні салыстырғанда термодинамической шкаласы.

Негізге ала отырып, көрсетілген себептерді Халықаралық комитеті мен салмақтардың 1968 ж. шешіміне сәйкес ХІІІ Бас конференциясы шаралары бойынша және весам (1967 ж.) жаңа Халықаралық практикалық температурную шкаласын 1968 ж. (МПТШ-68), градусы оның белгісімен көрсетіледі °(градус Цельсия), ал шартты мәні температура — t әрпімен. Осы шкала Цельсия градусы тең кельвину.

МПТШ-68 негізделген мәндері температура бірқатар ойнатылатын жағдайлар тепе-теңдікті фазалар арасындағы таза заттар. Тепе-теңдік фазалардың кейбір осы заттардың және оларды анықтайтын реперные нүктеден присвоенными мәндерімен температура кестеде келтірілген. 2-1.

Анықтау үшін аралық температура арасындағы реперными нүктелері қызмет етеді интерполяционные формулалар белгілейтін қатынасы мәндері арасындағы МПТШ-68 және көрсеткіштерін эталондық аспаптардың градуирленген осы нүктелер. Әдетте градуировку жүргізеді нүктелері бойынша қату заттар, себебі бұл жағдайда, тіпті егер соңғы ішінара қоспалармен ластанған, оның температурасы жақын нүктеде балқу таза заттар.

Ойнату кезінде МПТШ-68 сонымен анықтайтын реперных нүктелерін алады қосымша қолданылуы және кейінгі реперные нүктелері сияқты температура арасындағы тепе-теңдікті қатты және сұйық қалайы, қорғасын және т. б.

Халықаралық практикалық температуралық шкала болды узаконена » СССР1 (1 ГОСТ8550-61. Жылу бірлік.) ретінде міндетті үшін барлық аспаптарды градуирлеу арналған температураны өлшеу. Көмегімен анықтайтын және қайталама реперных нүктелерін және эталондық аспаптардың Мемстандарт органдарында, КСРО жүргізіледі, тексеру және градуирлеу өлшеу аспаптарының, қызметшілер үшін дәл өлшеу температурасын тексеру және өнеркәсіптік аспаптар.

Басқа Халықаралық практикалық температуралық шкала бар тағы шкаласы Фаренгейта1 (1 Шкаласы Фаренгейта қолданылады Англия мен АҚШ.) ұсынылған 1715 ж. Шкаласы салынды бөлу жолымен арасындағы аралықтың реперными нүктелері мұздың балқу және қайнау су 180 тең бөлікке (градусқа) белгіленетін белгісімен °Ф. осы шкала бойынша мұздың еру нүктесі тең 32, ал қайнау су 212 °Ф.

Қайта есептеу үшін температура, айқын Кельвинах немесе градус Фаренгейта, Цельсия градусы пайдаланады равенством.

Термометрлер кеңейту негізделген қасиетінде тел өзгертуге әсерінен температура көлемі.

Манометрлі термометрлер жұмыс істейді принципі бойынша өзгерістер қысым сұйықтың, газдың немесе будың сұйықпен тұйық көлемде қыздырғанда немесе салқындату осы заттардың 2. (2 Бұл ұстаным пайдаланылған құру кезінде Халықаралық практикалық температуралық шкала бойынша газ термометру. )

Термометрлер қарсылық негізделген қасиетінде металл өткізгіштер өзгертуге байланысты оларды қыздырудың электрлік кедергісі.

Термоэлектрлік термометрлер салынып қасиетінде әр текті металдар мен қорытпалардың құруға жұпта (спае) термоэлектродвижущую күші зависящую температурасына дәнекердің.

Пирометрлер принципі бойынша жұмыс істейді өлшеу сәулелену қыздырылған тұрғыдан зерттеледі энергиясы тәуелді температура осы тел.

Бұл жоғары жиілікті техникада жиі қолданылады электрлік әдістері, температураны өлшеу, бірақ кейбір жағдайларда болуы мүмкін орынды қолдану электрлік емес әдістері, сондықтан олар лайық көрсетілуі қажет.
Барлық облысы температураны өлшеу шартты түрде екі бөлікке бөлінеді — термометрию қамтитын температурасын анықтау дейін 500-600 °С аспаптармен (термометрмен), және пирометрию, охватывающую өлшеу жоғары температура аспаптармен, атаулы пирометрами.
Ажыратады бес топқа температурасын өлшеу үшін арналған құралдар келесі жоғарғы шегінен оларды қолдану:
— термометрлер кеңейту – 550 °С
— манометрлі термометрлер – 550 °С
— электрлік термометрлер қарсыласу – 500 °С
— термоэлектрлік пирометрлер – 1600 °С
— пирометрлер сәулелену (қоса алғанда фотопирометры, жоғарғы шегі, іс жүзінде шектелмеген) – 2000 °С
Термометрлер кеңейту. Үлгі термометрлер кеңейту бола алады сұйық шыны термометрлер кеңінен қолданылатын өлшеу үшін температура от -80 до -(-500 °С — дайындаған жағдайда, арнайы термометрического шыны және-ден +700 °С кезінде — дайындау-дан, балқытылған кварц.
Жұмыс істеу принципі сұйық шыны термометрлер негізделген жылу кеңейту сұйықтық деп аталатын, әдетте, жұмыс зат термометр. Ретінде жұмыс заттар қолданады сынап, толуол, этил спирті, петролейный эфир, пентан және т. б.
Сынап термометрлері ие бірқатар артықшылықтарды алдында термометрлермен басқа сұйықтықтармен. Мысалы, сынап емес смачивает шыны арттырады, ол дәлдігін есептеу көрсеткіштерін, аз жылу сыйымдылық салыстырғанда органикалық сұйықтықтармен шамамен 12 есе, соның арқасында сынап термометрлері кем инерционны.
Мақсаттары үшін технологиялық дабыл беру және қолдану үшін қарапайым схемаларда температурасын реттеу жасалады байланыс сынап термометрлері.
Ажыратады термометрлер одноконтактные және двухконтактные. Бірінші қамтамасыз етеді тұйықталу электр . контактіні тіркелген белгіде шкаласын, екінші — кез-келген белгіленуге.
Тізбектегі байланыс термометрлер кезінде 3-4 включениях минутына жол беріледі максималды айнымалы ток 1-ге тең ал кернеу 6 в.
Кемшіліктеріне сұйық шыны термометрлер жатқызуға болады, олардың хрупкость мүмкін еместігі, қашықтықтан көрсеткіштерді беруге, үлкен термиялық инерцию және затруднительность есептеу көрсеткіштері-нечеткости шкаласын және жолдың нашар көрінуіне байланысты столбика сұйықтықтың капилляре.
— Термометрам кеңейту жатады, сондай-ақ дилатометрические және биметаллические термометрлер.
Жұмыс істеу принципі дилатометрических және биметаллических термометрлерді негізделген өзгеруі сызықтық өлшемдері қатты денелердің өзгеруіне байланысты олардың температурасы.
Термометрлер негізделген кеңейту қатты денелер үшін өлшеу мақсаттарға пайдаланылады салыстырмалы сирек. Кеңінен қолданылады температуралық реле негізделген бұл ұстанымы бар, өз мақсатына электр сигнализация шекті температура, сондай-ақ сұлбаларында автоматты реттеуіштер температура. Биметаллические термометрлер пайдаланылады, сонымен қатар, компенсаторларды температураның әсер кейбір өлшеу аспаптары.
Манометрлі термометрлер. Манометрлі термометрлер болып табылады техникалық температурасын өлшеуге арналған аспаптармен шегінде -50-ден +550 °С техниканың түрлі салаларындағы. Олар негізгі өлшеу қателігі, аспайтын + 1,5%.
Құрылғы манометрического термометр-суретте көрсетілген. 1. Аспап тұрады термобаллона, погружаемого сәрсенбі күні сағат өлшенетін температурасын, капиллярдың және көрсетуші аспап, құрылғы, оның айырмашылығы жоқ құрылғылары әдеттегі манометр. Герметикалық жабық жүйе тұратын термобдллона, капиллярдың және құбырлы серіппе манометр, толтырылған жұмыс зат, мысалы, азотпен. Қыздырғанда термобаллона қысым азот жүйесінің ішінде көбейіп, құбырлы серіппе бірнеше выпрямляется. Қозғалыс соңына серіппе тудырады бұрылу бағыттамалар, указывающей аспаптың шкаласында өлшенетін температура.
Манометрлі термометрлер орындалады показывающими және самопишущими. Жүргізіледі, сондай-ақ байланыс манометрлі термометрлер мақсаттары үшін электр сигнал шекті температура.
Артықшылықтары манометрических термометрлерді салыстырғанда сұйық шыны болып табылады автоматты жазу, көрсеткіштерді орнату мүмкіндігі қайталама аспаптан біршама қашықтықта өлшеу орындары болуы арқасында ұзын (60 м) икемді капиллярдың, соединяющего оның бастапқы аспаппен (термобаллоном), сондай-ақ үлкен механикалық беріктігі.
Жалпы кемшілігі осы аспаптардың болып табылады үлкен термиялық инерция қиындықтар мен жөндеу жүйесінің герметикалығы бұзылған кезде.
Термометрлер кедергісі. Термометрлер қарсылық білдіреді құрылғы тұратын тепловоспринимающей бөлігінде, электроизмерительного, аспаптың ток көзінен.

Бірінші құрылғымен құрылған температураны өлшеу үшін, деп санайды сулы термометр Галилейдің (1597 ж.). Термометр Галилейдің болмаған шкаласын және, мәні бойынша ғана индикаторы температура. Жарты ғасыр өткен соң, 1641 ж., белгісіз, біз үшін автор дайындалды термометр шкаласына бар еркін бөлу. Осыдан жарты ғасыр Ренальдини алғаш рет ұсынды ретінде қабылдауы тұрақты нүктелерін сипаттайтын жылулық тепе-теңдік нүктелері мұздың балқу және қайнау су. Бұл ретте температуралық шкалалар тағы жоқ. Бірінші температуралық шкаласы ұсынылды және жүзеге асырылды. Д. Ж. Фаренгейтом (1724 ж.). Температуралық шкалалар орнатылған произвольным таңдау нөлдік және басқа да тұрақты нүкте және произвольным қабылдаумен интервал, температура бірлік ретінде. Фаренгейт емес, ғалым. Ол дайындаумен айналысты шыны аспаптар. Оған белгілі болды бағанасының биіктігі сынап барометрі температурасына байланысты. Бұл навело оның ойға құру шыны сынапты термометр градусной шкаласы. Негізіне өз шкаласын ол қаланды үш нүктеге: 1 — «нүкте мықты суық (абсолюттік нөл)» кезінде алынатын смешениях белгілі бір пропорцияда су, мұз және нашатырь, және қабылданған, оларға » нөлдік белгі (біздің қазіргі заманғы шкала тең шамамен -17,8°С); 2 — мұздың еру нүктесі белгіленген, оларға +32° және 3 — қалыпты дене температурасы, белгіленген +96° (біздің шкаласы +35,6°С). Қайнау температурасы су бастапқыда емес нормировалась және тек кейінірек орнатылды +212° (қалыпты атмосфералық қысым).
Бірнеше жылдан соң, 1731 ж. Р. А. Реомюр пайдалануды ұсынды шыны термометрлердің спирт мұндай концентрациясы, температурасы балқу мұз заполнял еді көлемі 1000 көлемдік бірлікке, ал қайнау температурасында кеңейтілді дейін 1080 бірлік. Тиісінше температурасы балқу мұз Реомюр ұсынды бастапқыда белгілеуге 1000° с, ал қайнау су 10800 (кейінірек 0° және 80°).
1742 ж. А. Цельсий пайдалана отырып, сынап шыны термометрах белгіледі нүктесін балқыту мұз 100° с, ал судың қайнау нүктесі 0°. Мұндай белгісі екен неудобным және 3 жыл өткен соң Штремер (немесе мүмкін. Аңсаған) ұсынды өзгертуге белгілер қабылданған басында Цельсием, кері. Ұсынылды және бірқатар басқа да шкалалар. М. В. Ломоносов ұсынды сұйықтық термометр шкаласына 150° аралығында нүктеден мұздың балқу нүктесіне дейін қайнау су.
И. Г. Lambert (1779 ж.) ұсынған воздушный термометр шкаласына 375° отырып, 1° бір мыңыншы бөлігі көлемін кеңейту ауаның. Белгілі сондай-ақ, әрекет жасау термометрлер кеңейту негізінде қатты денелердің (П. Мушен-брук, 1725 ж.)
Барлық ұсынылатын температуралық шкалалар салынды (сирек жағдайларды қоспағанда) біркелкі арқылы: екі (кем дегенде) тұрақты нүктелеріне присваивались белгілі бір сандық мәндері мен әуелде көрінетін термометрическое қасиеті қолданылатын термометре заттар желілік байланысты температурасы. Бірақ кейіннен белгілі болғандай, термометрлер, базасында салынған түрлі термометрических заттардың біркелкі градусной шкаласы берді температураларда ерекшеленетін температура тұрақты нүкте, әр түрлі көрсеткіштері. Соңғы ойынының әсіресе басқарғанда жоғары (көп үлкен температураны қайнау су) және өте төмен температура.
1848 ж. Кельвин (У. Томсон) салуды ұсынды температурную шкаласын арналған термодинамической негізде қабылдап үшін нөлдік мәнге ие температурасы абсолюттік нөлден және деңгейін белгіледі температурасы балқу мұз +273,1°. Термодинамикалық температуралық шкала негізделеді екінші заңда термодинамика. Белгілі болғандай, жұмыс цикл Карно пропорционалды айырмашылық температура және тәуелді емес термометрического заттар. Бір градус термодинамической шкаласы сәйкес келеді осындай температурасының артуына жауап беретін 1/100 бөлігі бойынша жұмыстар циклі Карно нүктелер арасындағы мұздың балқу және қайнау су қалыпты атмосфералық қысым. Термодинамикалық шкаласы тождественна шкала идеал газ сүйенген байланысты қысым идеал газдың температурасына. Заңдарға өзгерістер қысымның температураға үшін нақты газдар қабылданбайды жылғы идеал, бірақ түзетулер ауытқу нақты газдар көп емес және орнатылуы мүмкін дәрежесі жоғары дәлдік. Сондықтан, бақылай отырып кеңейтуге нақты газдар мен түзетулер енгізе отырып, бағалауға болады температурасын бойынша термодинамической шкаласы.
Қарай кеңейту ғылыми бақылау және өнеркәсіп өндірісі дамуының табиғи қажеттілік туындады белгіленсін қандай да бір бірыңғай температурную шкаласын. Бірінші әрекеті осы бағытта болды предпринята 1877 ж. Халықаралық комитет өлшем және салмақтардың басшысы ретінде негізгі температуралық шкалалар стоградусную водородную шкаласын. Үшін нөлдік белгі қабылданды нүкте мұздың еруі, ал 100° с — судың қайнау нүктесі қалыпты атмосфералық қысым 760 мм. сын. бағ. құжат Температурасы анықталды қысым бойынша сутегі тұрақты көлемде. Нөлдік белгі келуі қысым 1000 мм. сын. бағ. құжат Градус температура бойынша осы шкала өте жақын совпадали с градусами термодинамической шкаласын, бірақ практикалық қолдану сутек термометр шектеліп келді-шағын интервал, температура шамамен -25 +100°. ХХ ғасырдың басында кеңінен қолданылды шкаласы Цельсий (немесе Фаренгейта — англо-американдық елдерде) және Реомюра, ғылыми жұмыстарда, сондай — ақ шкаласын Келтен және сутегі.
1.3 Халықаралық температуралық шкала
Кезінде күрт артуы қажеттіліктер дәл бағалау температурасын пересчеты бір шкаладан басқа құрып үлкен қиындықтар келтірді және бірқатар келеңсіздіктерді. Сондықтан, бірнеше жылдан кейін дайындау және алдын ала уақытша шешімдер VIII Бас конференциясы мен салмақтардың қабылдады 1933 ж. енгізу туралы шешім Халықаралық температуралық шкала (МТШ). Бұл шешім заңнамалық тәртіппен бекітілген көпшілік дамыған елдер әлем. КСРО-ның Халықаралық температуралық шкала енгізілді 1 желтоқсан 1934 ж. (Жұмысшы стандарт ОСТ ВКС 6954).
Халықаралық температуралық шкала болып табылады тәжірибелік жүзеге асыруға термодинамической стоградусной температуралық шкалалар, оның балқу температурасы мұздың және судың қайнау температурасы кезінде қалыпты атмосфералық қысым тиісінше белгіленді арқылы 0° және 100°. МТШ негізделеді жүйесі тұрақты, дәл ойнатылатын температура тепе-теңдік (тұрақты нүкте), берілген сандық мәндері. Анықтау үшін аралық температура қызмет етеді интерполяционные аспаптар, градуированные бойынша осы тұрақты нүктелері. Температураның өлшенетін халықаралық шәкілі бойынша белгіленеді арқылы СС. Айырмашылығы градус Цельсий шкаласының — негізделетін, сондай-ақ орындарында мұздың балқу және қайнау су қалыпты атмосфералық қысым және бар белгілер 0° және 100°С, бірақ салынған өзге негізде (желілік арасындағы байланысты температурасы және кеңейтумен, сынап шыныда), градусы халықаралық шәкілі бойынша атай бастады «градусами халықаралық» немесе «градусами стоградусной шкаласын». Негізгі тұрақты нүктелері МТШ және өздеріне берілген сандық мәндері температура кезінде қалыпты атмосфералық қысым төменде келтіріледі: (суретті қараңыз). №1):
а) температура арасындағы тепе-теңдік сұйық және газ түрдегі оттегі (қайнау нүктесі оттегі) — 182,96°
б) температура арасындағы тепе-теңдік мұзбен, сумен, мазмұнды ауамен (мұздың еру нүктесі) 0.000°
в) температура арасындағы тепе-теңдік сұйық сумен және бумен (қайнау нүктесі су) 100,000°
г) температурасы арасындағы тепе-теңдік сұйық күкірт және оның бумен (қайнау нүктесі күкірт) 414,60°
д) температурасы арасындағы тепе-теңдікті қатты және сұйық күміспен (нүкте қату күміс) 961.93°
е) температура арасындағы тепе-теңдікті қатты және сұйық алтынмен (нүкте қату алтын) 1064,43°
Сур. № 1 Халықаралық температуралық шкала

Температураны өлшеу әдістері
Мәнін анықтау үшін температура қандай да бір дененің таңдау қажет эталон температурасын, яғни денесі, ол белгілі бір жағдайларда, тең салмақты және айтарлықтай оңай ойнатылатын жүргізілсін деп еді белгілі бір температура мәні. Бұл температура мәні болып табылады реперной нүктесі тиісті шкалалар, температура — упорядоченной реттілігі мәндерін температурасын мүмкіндік беретін сандық анықтау температурасын немесе басқа денеге. Температуралық шкаласы мүмкіндік береді жанама түрде айқындауға және дене температурасын тікелей өлшеу қандай да бір физикалық параметрдің байланысты температура.
Ең жиі кезде температура шкаласын қасиеті пайдаланылады су. Нүкте мұздың еруі мен судың қайнау кезінде қалыпты атмосфералық қысым болып таңдалған реперных нүктесі бар қазіргі заманғы (бірақ міндетті емес изначальных) температуралық шкалаларында ұсынылған Андерс Цельсием (1701-1744), Рене Антуаном Фершо Реомюром (1683 — 1757), Даниэл Габриэлем Фаренгейтом (1686-1736). Соңғы құрды бірінші іс жүзінде жарамды спирт және сынапты термометрлер кеңінен пайдаланылатын әлі күнге дейін. Температуралық шкалалар Реомюра және Фаренгейта қолданады қазіргі уақытта АҚШ-та, Ұлыбританияда және кейбір басқа елдерде.
Енгізілген 1742 жылы температурную Цельсий шкаласын ұсынған температуралық интервал арасындағы температура мұздың еруі мен судың қайнау кезінде қалыпты қысым (1 атм немесе 101 325 Па) бөлуге жүз тең бөлікке (градус Цельсия) кеңінен пайдаланады, және бүгін, егемен нақтыланған түрде, бір градус Цельсий тең болып есептеледі және бір кельвину. Бұл ретте температурасы мұздың еруі тең алынады 0 °C, қайнау температурасы судың айналады шамамен тең 99,975 °C. Бұл ретте туындайтын түзетулер, әдетте, жоқ, елеулі маңызы бар, өйткені көпшілігі пайдаланылатын спирт, сынап және электрондық термометрлер ие емес жеткілікті дәлдікпен (бұл, әдетте, қажет емес). Бұл мүмкіндік береді есептеу, өте шағын түзетулер.
Енгізгеннен кейін Халықаралық бірліктер жүйесі (СИ) қолдануға ұсынылды екі температуралық шкалалар. Бірінші шкала — термодинамикалық тәуелді болмайтын қасиеттерін пайдаланылатын заттың (жұмыстық дененің) және алғаш арқылы цикл Карно. Бұл температуралық шкаласы егжей-тегжейлі қаралды үшінші тарауда. Айта кетейік, бұл өлшем бірлігі температураның осы температуралық шкаласы болып табылады бір кельвин (1-қосымша), бір жеті негізгі бірлік жүйесі СИ. Бұл бірлік есімімен ағылшын физика Уильям томсон тұжырымдамалары (лорда Келтен) (1824-1907), ол әзірледі осы шкаласын және сақтап шамасын өлшеу бірліктері температура сияқты және температуралық шкала Цельсий. Екінші ұсынылған температуралық шкаласы — халықаралық практикалық. Бұл шкала 11 реперных нүктесінің температурасын, фазалық ауысулардың қатарын таза заттардың, әрі маңызы бар осы температуралық нүктелерді үнемі нақтыланады. Өлшем бірлігі температура мен халықаралық практикалық шкала бойынша, сондай-ақ болып табылады: 1. К.
Қазіргі уақытта негізгі реперной нүктесі ретінде термодинамической шкаласын, сондай-ақ халықаралық практикалық шкала температура болып табылады үштік нүкте су. Бұл нүкте сәйкес келетін қатаң белгілі бір мәндері температура мен қысым кезінде су бір мезгілде өмір сүре қатты, сұйық және газ тәрізді күйде. Бұл ретте, егер жай-күйі термодинамической жүйесін ғана айқындалады мәндері температура мен қысым болса, онда үш нүкте бір ғана. СИ жүйесінде температура үштік нүктесіне судың қабылданды тең 273,16 К қысымы кезінде 609 Па.
Басқа тапсырмалар реперных нүктелерінің көмегімен анықталатын эталон температурасын таңдау қажет термодинамическое қасиеті дене описывающееся физикалық шама өзгерісі белгісі болып табылады температураны өзгерту немесе термометрическим белгісі. Бұл қасиеті жеткілікті оңай болуы тиіс воспроизводимо, ал физикалық шама — оңай өлшенетін. Өлшеу көрсетілген физикалық шаманың алуға мүмкіндік береді жинағы температуралық нүктелер (және оларға сәйкес келетін мәндерін температурасын), аралық қатысты реперным нүктелері.
Денесі көмегімен өлшеу термометрического белгіні жүзеге асырылатын температурасын өлшеу деп аталады термометрическим денесімен.
Термометрическими белгілері болуы мүмкін өзгерістер енгізілсін: көлемінің газ немесе сұйықтық, электр кедергісін тел, айырмасының электр әлеуетті бөлу шекарасында екі жүргізетін тел және т. б. Тиісті осы белгілеріне температурасын өлшеуге арналған құралдар (термометр): газ және сынапты термометрлер, термометрлер, пайдаланатын тетік ретінде термосопротивление немесе термопару.
Әрекет ету принципі бойынша барлық термометрлер мынадай топтарға бөлінеді, олар үшін пайдаланылады әр түрлі интервалдар температура:
Термометрлер кеңейту — 260-ден +700 °С, негізделген көлемдерін өзгерту сұйықтардың немесе қатты денелердің температурасын өзгерту кезінде.
Манометрлі термометрлер — 200-ден +600 °С, измеряющие температурасы бойынша байланысты қысымды сұйықтық, бу немесе газ тұйық көлемде температураға байланысты.
. Термометрлер электр кедергісінің стандартты жылғы -270 +750 °С, бейнелеу қызметтерін өзгерту температура өзгеруі, электрлік қарсыласу өткізгіштер немесе жартылай өткізгіштер.
. Термоэлектрлік термометрлер (немесе пирометрлер), стандартты -50-ден +1800 °С, қайта олардың жатыр тәуелділігі маңызы бар электродвижущей күшінің температураға дәнекердің әр текті өткізгіштер.
Пирометрлер сәулелену 500-ден 100000 °С, негізделген температураны мәні бойынша қарқындылығы лучистой энергии, испускаемой қызған денемен,
Термометрлер негізделген электрофизикалық құбылыстар жылғы -272-ден +1000 °С (термошумовые термоэлектрлік түрлендіргіштер, көлемді резонанстық термопреобразователи, ядролық резонанстық термопреобразователи).
.1 Байланыс әдісі температураны өлшеу
Бар екі негізгі әдісі өлшеу үшін температура — байланыс және байланыссыз. Байланыс тәсілдері негізделген тікелей қарым-қатынаста өлшеу түрлендіргіш температурасының зерттелетін объектісі, нәтижесінде қол жеткізуде күй жылулық тепе-теңдік түрлендіргіш және объектісі. Осы тәсіліне тән кемшіліктер. Температуралық өріс объектінің искажается енгізу кезінде оған термоприемника. Температура түрлендіргіш әрқашан ерекшеленеді шынайы температурасын объект. Жоғарғы өлшеу шегі температура шектелген қасиеттері бар материалдар, оның дайындалуы температуралық датчиктер. Сонымен қатар, бірқатар міндеттер температураны өлшеу қол жетпейтін айналмалы үлкен жылдамдықпен объектілерінде шешілуі мүмкін емес байланыс тәсілі.
Газ термометр тұрақты көлемін (сур. № 2) тұрады термометрического дене — порция газ, жасалған ыдысқа, соединенный көмегімен түтіктер манометрі бар. Өлшенетін физикалық шама (термометрический белгісі) қамтамасыз ететін анықтау температурасы, — газ қысымы кезінде кейбір белгілінген көлемде. Тұрақтылығы көлемінің қол жеткізіледі деп тік тасымалдануын сол түтіктер деңгейі оң жақ тұтқасы манометр жеткізіледі белгілі бір маңызы бар (тірек таңбалар) және осы кезде жүргізіледі өлшеу биіктік айырмасының деңгейдегі сұйықтық манометре. Есепке алу әр түрлі түзетулер (мысалы, жылулық кеңею шыны бөлшектерді термометр, адсорбция газ және т. б.) қол жеткізуге мүмкіндік береді дәлдік температураны өлшеу газ термометрмен тұрақты көлемінің тең бір мыңыншы келтен.
Сур. № 2 Схемасы газ термометр
Газ термометрлер болу артықшылығы бар, температурасы айқындалатын, олардың көмегімен, шағын плотностях газ тәуелді емес табиғат пайдаланылатын газды, ал шкаласы газ термометр — жақсы сәйкес келеді абсолюттік температура шкаласы.
Газ термометрлер үшін пайдаланады градуирлеу басқа да түрлерін термометрлер, мысалы, сұйық. Олар неғұрлым ыңғайлы болып табылады іс жүзінде, алайда, шкала сұйықтықпен термометр, проградуированного бойынша газ, көрсетіледі, әдетте, біркелкі емес. Бұл байланысты, бұл тығыздығы сұйықтықтарды нелинейным түрде байланысты олардың температурасы.
Сұйықтық термометр (сур. № 3) — бұл ең жиі қолданылатын күнделікті өмірдің термометр негізделген көлемінің өзгеруі сұйықтық өзгерген кезде оның температурасын. «Сынап-шыны термометре термометрическим денесімен болып табылады сынап, белгінің шыны баллон капилляром. Термометрическим белгісі болып табылады арақашықтық мениска сынап капилляре дейін еркін тіркелген нүктесі. Сынап термометрлер пайдаланылады диапазонында температура -35 ос дейін бірнеше жүз градус Цельсий.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *