Дәріс 8. Температураны өлшеу және аспаптар. Өлшенетін шаманың сипаттамасы және өлшеу әдістерінің жіктелуі.

Көптеген технологиялық және механикалық әсерлер жылу бөуге байланысты көрсеткіштердің басқаруына байланысты болады.

Физикадан белгілі жылулардың жиынтығы ішкі энергияның жүйесін өзгеріске ұшыратады. Шаманы ситпаттайтын жағдай термсодинамикалық тепе теңдік микроскопиядық жүйе физикалық шамаға айналады. Температура анықталады. Мұндай температура әрқашан жарамды кинетикалық энергия қанша жарамды болса да оны абсолют деп атайды.

Бірлік абсолютды температураны халықаралық жүйеде бірлік СИ қабылданған Кельвин тәжірибеде басқа да температуралы шкалалар қолданылады.

Температура өздігінен өлшегіш шама бола алмайды.

Оның мәні температураның өзгеруін анықтайды.

Термометриялық затты алып (суды, спиртті т.б.) зщаттарды алып бастаппқы нүктесін белгілейміз және температураның бірлік өлшегішінің градусқа есептейміз. Сондай жолмен температураны шкаланың энергиясын анықтаймыз. Сонымен басты екі температьура алынады. Қалған нүктемен фазаның тепе теңдігін құраушы жүйе нүктеге үнемі немесе репрлі болып аталады. Екі нүктенің аралығыне басты температуралы шкаланың аралығы деп аталады. Бірінші аралықтың өлшемі негізгі аралықтың анықтауышы болып орнатылады. Есептің басын,да репрлік нүктенің біруін қабылдайды.

Бірінші температуралы шкала болған 1724 жылы Габриэлем Фаренгейттің ойлап табуымен.

Тіреу нүктелерін көрсетті судың жылумен араласы, мұз және қайнаған тұз (O,F) еріген мұздың температурасы (32⁰ F) адамның денесінің температурасы (96 F) судың қайнау температурасы 212 F Франгент шкаласында көрсетілді. Мысалға АҚШ та осы шкаланы қолданады техникалық заттарды өлшеуге, ал цильсия мен ішімдіктің градусын анықтайды.

1730 жылы фрацуздың ізденушісі Рене Ремюр өзінің шкаласын ұсынды. Нүктенің тіреуінің шкаласы – мұздың еру температурасы судың қайнауын осы шкалада анықтады.

Ресейде Ремюра термометрін 1869 жылғы дейін қолданды. Тағы бір шкала бар бұл ағылшын физигі Ульяма Томсонның термодинамикалық шкаласы. Мұнда тіреу нүктесі ноль деп алынады. Бұл температура молекулалардың қозғалысының толық тоқтауының температурасы. Олардың ара қашықтығын 100 бөлікке бөлді. Карли Линей термометрмен тіреу нүктесінің онын ауыстырды. Сондықтан осы берілген шкаланы дұрыс шкала деуге болады. Мұны Цельсия Линнея шкаласы деп атайды.

Оны мынадай өрнекпен өрнектейді.

және

Аспабпен температураны өлшеу

Сулы температураны анықтау үшін ауалы ортада әртүрлі физикалық шаманы қолданады, салқындатуды және қыздырудың әсерін қолданады, мысалға көлемнің кеңеюі және қысымның артуы, электр кедергісінің өзгеруі. Электрқозғаушы күштің артуы, сәулеленуі. Әбден таралған тәсілмен температураны өлшеу механикалық және электорлы контакталы термометрді іске асыру пайда болады. Механикалы контакталы термометрлер: термотерлер кедергісі: термоэлементер т.б.

Өлшеу үшін температураның режимін тексеру үшін ртутты техникалы термометр қолданылады. Тура дәлдігін тексеру үшін расходометрді лабораторияда іске асырады. Термометрлер әйнектен сұйық құйылған.

Әйнекті сұйық құйылған термометрлер температураны өлшеу үшін қолданылады. 200ден+750⁰С аралығындағы. Сұйық термотерлер қарапайым болғанымен тура дәлдікті өлшейді ол өндірісте де кең таралған. Қондырғы резевуардан оған бекітілген түтікшеден тұрады.

Термометрлі сұйық тамшылатқыштың түтікшесінің бір бөлігін және резервуарды толтырады. Температура өзгергенде сұйықтың көлемі өзгереді неліктен оның шамасы көтеріледі және түседі. Температураны өлшеудің шегіне байланысты термометрге бірақ түрлі сұйық құйылады.

Ртуть -35 -750

Толуал -90 200

Этиловый спирт -80 70

Керосин -20 300

Петролейный