6. Измерение температуры.

Температура является мерой теплового состояния тела. С изменением температуры свойства тел изменяются. Теплота всегда самопроизвольно переходит от более нагретых тел к менее нагретым. Объясняется это тем, что в холодном теле молекулы двигаются медленнее, чем в теплом. При соприкосновении тел в нагретом теле скорость движения молекул уменьшится и температура понизится, а в теле с низкой температурой температура повысится за счет увеличения скорости движения молекул. При нагревании тела расширяются и увеличивают объем. Больше всего расширяются газообразные тела и меньше твердые.

Пример. Газопровод длиной 100 метров при нагревании до 100 градусов увеличит свою длину только на 12 см; 100 литров воды при нагревании на 100 градусов увеличат свой объем на 4 л. При нагревании газа от 0 до 273 градуса С его объем увеличится в 2 раза.

Температура газа, транспортируемого по газопроводам, измеряется термометрами, шкала которых имеет две постоянные точки: точку таяния льда (О С) и точку кипения воды 100 градусов С.

Применяется также и шкала Кельвина.

Для измерения температуры пользуются жидкостными термометрами. Диапазон измерения температур жидкостными термометрами от –200 до 1200 град С. Наиболее точны и просты в обращении ртутные термометры. При измерении температур до –70 град С используют спиртовые и толуоловые термометры.

Вместо ртутных термометров можно использовать платиновые и медные термометры сопротивления.

Температура кипения – это температура при которой газы превращаются в жидкость. Температура кипения метана равна –161 град С, пропана -42,5 град С, бутана -0,5 град С.

7. Измерение количества теплоты.

ТЕПЛОТА является одним из видов энергии, способным производить работу. В системе СИ теплота выражается универсальной единицей –джоулем (Дж).

Джоуль-это работа, которую совершает сила в один Ньютон на пути в 1 метр. Можно применять и более крупную единицу (килоджоуль), равную 1000 Дж.

Длительное время в качестве основной единицы измерения теплоты применялась калория. Калория (кал)- это количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 г дистиллированной воды для повышения ее температуры с 19,5 до 20,5 град. С при давлении 101,325 кПа.

В теплотехнике применялась укрупненная единица измерения-килокалория. Килокалория (ккал)-это такое количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг дистиллированной воды для повышения её температуры на 1 градус.

Горение любого топлива, в том числе и газового, сопровождается выделением теплоты. При этом количество теплоты, выделяемое при сжигании различных видов топлива, неодинаково. Поэтому введено понятие удельной теплоты сгорания.

Удельной теплотой сгорания газового топлива называется количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1нм3 или 1 кг газа.

Теплоту сгорания газового топлива измеряют в килокалориях на кубический метр (при температуре 0 или 20 град С и давлении 760 мм рт.ст.). Теплота сгорания определяется с помощью специальных приборов – калориметров или расчетным путем, если известен химический состав газового топлива.

Различают низшую теплоту сгорания и высшую.

Высшая теплота сгорания газового топлива соответствует условию, при котором водяные пары продуктов сгорания доводятся до жидкого состояния. В реальных условиях сжигания газа водяные пары не конденсируются, а находятся в парообразном состоянии.

Понятие низшей теплоты сгорания относится только к тем газам, которые при сгорании выделяют водяные пары. Разница между высшей и низшей составляет около 600 ккал на килограмм водяных паров. Удельная теплота сгорания природного газа 7800 ккал на куб м или 35000 кДж на куб м, сжиженного 23-30 тыс ккал\куб м .