Termometrning tarixi

Xususiyatlari

Gaz termometri manometrning analogidir (bosim o'lchagich). Ko'pincha doimiy hajm o'lchagichlar ishlatiladi. Bunday qurilmalarda gazning harorati bosimga qarab o'zgaradi. Bunday termometrning chegarasi 1300 K. Termometrlarning taqdim etilgan turlari katta talabga ega. Bundan tashqari, on zamonaviy bozor yangi, takomillashtirilgan modellar taqdim etilgan.
Gaz termometrining ishlash printsipi suyuqlik o'lchagich bilan bir xil va qizdirilganda suyuqlikning kengayish ta'siriga asoslanadi, bu erda ishlaydigan modda sifatida faqat inert gaz ishlatiladi.

Afzalliklar

Qurilma 270 dan 1000 darajagacha bo'lgan haroratni o'lchash imkonini beradi. Qurilmaning yuqori aniqligini ham ta'kidlash kerak. Gaz termometri bor forte- ishonchlilik. Narxlari nuqtai nazaridan, qurilmalar juda demokratik, ammo narx ishlab chiqaruvchiga va qurilma sifatiga bog'liq bo'ladi. Qurilmani sotib olayotganda, saqlamaslik va haqiqatan ham sotib olish yaxshiroqdir sifatli variant, bu operatsiyada aniq bo'ladi va iloji boricha uzoq va samarali xizmat qiladi.

Qo'llash doirasi

Gaz hisoblagichi moddalarning haroratini aniqlash uchun ishlatiladi. Ixtisoslashgan laboratoriyalarda foydalanish mumkin. Eng aniq natija modda geliy yoki vodorod bo'lganda ko'rsatiladi. Shuningdek, ushbu turdagi termometr boshqa qurilmalarning ishlashini o'lchash uchun ishlatiladi.
Ko'pincha virusli koeffitsient uchun doimiy hajmli gaz termometrlari qo'llaniladi. Bu tur termometr qo'sh asbob bilan nisbiy o'lchash uchun ham foydalanish mumkin.
Gaz termometri asosan ma'lum moddalarning haroratini o'lchash uchun ishlatiladi. Ushbu qurilma fizika va kimyo sohasida keng talabga ega. Yuqori sifatli gaz termometridan foydalanganda yuqori aniqlik kafolatlanadi. Bunday harorat o'lchagichni ishlatish juda oson.
Shaklda. 75c gazning kengayishini o'lchaydigan termometrni ko'rsatadi. Bir tomchi simob kapillyardagi quruq havo hajmini muhrlangan uchi bilan qulflaydi. O'lchashda butun termometr muhitga botirilishi kerak. Bir tomchi simobning kapillyardagi harakati gaz hajmining o'zgarishini ko'rsatadi; kapillyarda simob termometrida bo'lgani kabi muz va qaynoq suvning erish nuqtalari uchun 0 va 100 belgilari bo'lgan shkala mavjud.
Bunday termometr juda aniq o'lchovlar uchun mos emas.Biz umumiy fikrni aniqlashtirish uchun gaz termometri haqida gapirmoqchimiz. Ushbu turdagi termometr rasmda ko'rsatilgan. 75b. Simob barometri AB S ballondagi doimiy hajmdagi gaz bosimini o'lchaydi. Lekin barometrdagi simob ustunining balandligini bosim birligida belgilash o'rniga silindr muz erishda bo'lganda uni 0, muz eriganida esa 100 bilan belgilaymiz. qaynoq suvda men ularga butun Tselsiy shkalasini chizaman. Boyl qonunidan foydalanib, shaklda ko'rsatilgan termometrning shkalasi ekanligini ko'rsatish mumkin. 75b shakldagi termometr bilan bir xil bo'lishi kerak. 75 a.
Gaz termometrini qo'llash
Shaklda ko'rsatilgan gaz termometrini kalibrlashda. 76, biz tsilindrni erigan muzga botiramiz va barometr shkalasida 0 ni belgilaymiz.Keyin biz muzni qaynoq suv bilan almashtirib, butun protsedurani takrorlaymiz; biz 100 belgisini olamiz. Shu tarzda aniqlangan shkaladan foydalanib, biz bosimning haroratga nisbatan grafigini tuzamiz. (Agar xohlasangiz, bosim simob ustunining balandligi birliklarida ifodalanishi mumkin.) Keyin O va 100 nuqtalari orqali to'g'ri chiziq torting va agar kerak bo'lsa, uni davom ettiring. Bu gaz shkalasidagi haroratni aniqlaydigan va beradigan to'g'ri chiziq bo'ladi standart qiymatlar Muz erishi va suv qaynaydigan nuqtalarda 0 va 100. Endi gaz termometri ballondagi gazning shu haroratdagi bosimini bilsak, haroratni o'lchash imkonini beradi. Rasmdagi nuqta chiziq. 76 gaz bosimi 0,6 mHg bo'lgan suv haroratini qanday topish mumkinligini ko'rsatadi.


Biz standart sifatida gaz termometrini tanlaganimizdan so'ng, simob va glitserinni u bilan solishtirishimiz mumkin. Shunday qilib, gaz termometri bilan o'lchanadigan haroratga qarab, ko'pchilik suyuqliklarning kengayishi ma'lum darajada chiziqli bo'lmaganligi aniqlandi.Ikki turdagi termometrlarning ko'rsatkichlari 0 va 100 nuqtalari o'rtasida farqlanadi, bu kelishuv ta'rif orqali olinadi. . Ammo simob, g'alati darajada, deyarli to'g'ri chiziq beradi. Endi biz simobning "qadr-qimmatini" shakllantirishimiz mumkin: "Gaz harorati shkalasida simob teng ravishda kengayadi." Bu ajoyib tasodif shuni ko'rsatadiki, biz bir vaqtning o'zida juda yaxshi tanlov qildik - shuning uchun endi oddiy simob termometrlaridan to'g'ridan-to'g'ri foydalanish mumkin. haroratni o'lchash.
Ideal gaz holati tenglamasi
termometrik miqdor sifatida ham olishimizga imkon beradi p, yoki V, bu katta aniqlik bilan o'lchanishi mumkin.
Tajriba shuni ko'rsatadiki, etarli darajada kam uchraydigan gazlar idealga juda yaqin. Shuning uchun ularni bevosita termometrik jism sifatida olish mumkin.
Shunday qilib, ideal gaz harorati shkalasiga erishiladi. Ideal gaz harorati - bu noyob gaz bilan to'ldirilgan gaz termometri bilan o'lchanadigan harorat. Ideal gaz harorati shkalasining barcha boshqa empirik harorat shkalalaridan afzalligi shundaki, tajriba shuni ko'rsatadiki, harorat T, formula (4) bo'yicha aniqlangan, gaz termometrining idishi to'ldirilgan gazning kimyoviy tabiatiga juda zaif bog'liq. Xuddi shu tananing haroratini o'lchashda turli xil gaz termometrlarining ko'rsatkichlari bir-biridan juda kam farq qiladi.
Amalda, odatda, gaz termometri amalga oshiriladi quyida bayon qilinganidek: gaz hajmi V doimiy saqlanadi, keyin o'lchangan bosim harorat ko'rsatkichi bo'lib xizmat qiladi p.
Bu holatda mos yozuvlar uchun Charlz qonuni quyidagi shaklga ega bo'ladi:
qayerda p 1 - muzning erishi haroratida idealga yaqin bo'lgan ma'lum bir gaz massasining bosimi T 1 ; R 2 - suvning qaynash nuqtasida bosim T 2 .
Harorat darajasi, ta'rifga ko'ra, ko'rsatilgan haroratlar orasidagi farq 100 ga teng bo'lishi uchun tanlanishi mumkin, ya'ni.
Bosim borligi eksperimental ravishda aniqlangan R 2 dan 1,3661 marta katta R bitta. Shuning uchun, hisoblash uchun T 2 va T 1 bizda ikkita tenglama mavjud: K va . Ularning yechimi beradi T 1 = 273,15 K; T 2 \u003d 373,15 K.
Jismning haroratini aniqlash uchun u gaz termometri bilan aloqa qiladi va issiqlik muvozanati o'rnatilgandan so'ng bosim o'lchanadi. R termometrdagi gaz. Bunday holda, tana harorati formula bilan aniqlanadi
Bundan kelib chiqadiki, qachon T=0 R=0. Nol bosimga mos keladigan harorat ideal gaz mutlaq nol, mutlaq noldan o'lchangan harorat esa mutlaq harorat deyiladi. Bu yerda ekstrapolyatsiya asosida absolyut nol harorat tushunchasi kiritilgan. Haqiqatda, biz mutlaq nolga yaqinlashganda, qonunlardan tobora ko'proq sezilarli og'ishlar mavjud ideal gazlar gazlar kondensatsiyalana boshlaydi. Mutlaq nol harorat mavjudligining qat'iy isboti termodinamikaning ikkinchi qonuniga asoslanadi.