Расширения и манометрические термометры.

Температура – параметр теплового состояния, характеризующийся средней кинетической энергией поступательного движения молекул.

В вакууме температура определяется мощностью потоков лучистой энергии, пронизывающих тело.

Тепло переходит от более нагретого к менее нагретому – принцип работы термометра.

Температурная шкала – ряд отметок внутри температурного интервала, ограниченного двумя легко воспроизводимыми температурами кипения и плавления химически чистых веществ.

Первые термометры появились в 16 веке (Галилей) и были водяными.

Ньютон сделал свою 12-ти градусную шкалу.

Реомюр – шкала 80 делений (т.к он заполнял термометр спиртом, а спирт расширяется на 0,0008 от температуры плавления льда, до кипения воды).

1847 г. – Фаренгейт – используя охлаждающие смеси, имитировал самую низкую температуру и принял ее за 0; 2 точка – температура таяния льда; 100(98)^оF – температура здорового человека; 212°F – точка кипения воды.

Цельсий сначала принял за ноль температуру кипения воды, а за 100 – температуру плавления льда, а затем перевернул.

Переход от ^оC к °F: t ^оC = 5/9*(t ^оF – 32)

Делиль: разделил шкалу на 150 делений (от таяния льда до кипения воды)

Недостаток этих шкал: показания зависят от свойств вещества, которым заполняется термометр.

Впервые термодинамическая шкала была предложена Кельвином в 1848г.

В Основу был положен термодинамический цикл Карно идеальной тепловой машины, состоящий из двух изотерм и двух адиабат.

bc и da – адиабаты.

ab и cd – изотермы.

- работа.

Карно доказал, что КПД цикла не зависит от свойств рабочего вещества и определяется температурами нагревателя и холодильника.

и т.д.

Впервые такая шкала была осуществлена в 100-градусном интервале (0 – таяние, 100 – кипение)

- интервал температур.

Возможность осуществления такой шкалы появилась с открытием газовых законов, на основе которых были созданы газовые термометры.

закон Шарля

- коэффициент температурного расширения.

закон Гей-Люссака.

Рассмотрим закон Шарля:

=0 ; t = -1/β

Термодинамическая шкала неудобна при воспроизведении, поэтому имеются ее усовершенствования.

МТШ27 – международная температурная шкала 1927г., построена на шести реперных (постоянных) точках, значения температур которых определялись в разных странах газовыми термометрами. В промежутках между точками шкалы температуры воспроизводились с помощью эталонов (платиновый преобразователь температуры, платинородий-платиновая термопара, пирометр излучения) и интерполяционных формул.

МПШ-48 (международная практическая температурная шкала) – вместо температуры плавления льда ввели тройную точку воды, которая лежит на 0,01°С выше точки плавления льда.

МПТШ-68 – охватывала больший температурный интервал от 13,81 до 6300К (13,81 – тройная точка равновесного водорода, 54К – тройная точка кислорода, и т.д.).

МТШ-90 – тот же интервал, но другие, более точные реперы.