Лабораторно измерване на температурата n10
Обективен:запознайте се с метода за измерване на температурата с помощта на термодвойка, калибрирайте я.
Кратка теория
1. Температурата е една от така наречените основни величини, на които се основава международната система SI, а нейната мерна единица - Келвин - е, заедно с килограма, метър и второ, сред основните единици на тази система. Измерването на температурата трябва постоянно да се занимава в науката, технологиите и ежедневието.
Характеристика на температурата като физическа величина е, че тя не може да бъде измерена директно. Това се дължи на факта, че температурата, както се казва, е неадитивно количество: телесната температура не е равна на сумата от температурите на нейните части (за разлика, например, на телесното тегло). Следователно температурата не може да бъде измерена чрез сравнение със стандарт, както се прави за някои други количества.
За измерване на температурата се използва фактът, че практически всички величини, характеризиращи свойствата на веществата, зависят от температурата. Температурата зависи например от обема на тялото, електрическото съпротивление на проводници и полупроводници, налягането на газовете при постоянен обем, излъчването на нагрятите тела. Всяко от тези и други свойства може да се използва за създаване на устройства, които измерват температурата - термометри.
За да създадете термометър от всякакъв тип, трябва да изберете термометрично тяло и стойност, която характеризира едно от неговите свойства - термометрична стойност. Например в домакинските термометри термометричното тяло е живак в резервоара, а термометричната стойност е обемът на този живак.
Освен това е необходимо да се избере видът на зависимостта, свързваща термометричната стойност с температурата. Точно да се избере, тъй като все още няма термометър, е невъзможно да се определи вида на тази зависимост. В живачните термометри винаги се е приемало, че зависимостта на обема на живака от температурата е линейна. И накрая, трябва да изберете размера на единицата температура - градуси. Това определя температурната скала. От казаното става ясно, че могат да бъдат създадени голямо разнообразие от видове термометри и температурни скали. Навремето имаше десетки различни термометри и везни, които беше почти невъзможно да се сравняват помежду си. Три различни мащаба са оцелели и до днес.
2. Съвременната термометрия се основава на газов термометър с постоянен обем. Тук термометричното тяло е идеален газ в определен съд. Термометричната стойност е налягането на този газ при постоянен обем. Зависимостта на термометричната стойност от температурата се приема за линейна: налягането на газа е пропорционално на температурата. Размерът на градуса се приема такъв, че температурната разлика между точките на кипене на водата и топенето на лед би била равна на сто единици - градуса. Но газов термометър рядко се използва на практика поради своята обемистост и други неудобства. Ролята на този термометър е различна: всички останали термометри са калибрирани спрямо него. Казва се, че газовият термометър е основният термометър. Всички останали термометри са вторични и се калибрират чрез газ или чрез пряко сравнение (това се прави рядко и само в специални институции) или с помощта на Международната скала за практическа температура, създадена през 1968 г. с международно споразумение (MPTSh-68).