Метрология, стандартизация и сертификация. Пикула Н.П - 59 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

59
дет передана теплота, поскольку вся энергия газа была преобразована в механиче-
скую энергию на участке адиабатического расширения в цикле. Эта температура
называется абсолютным нулем. Термодинамическая температура, используемая
обычно в научных исследованиях, совпадает с температурой, входящей в уравнение
состояния идеального газа PV = RT, где P – давление, V – объем и R – универсальная
газовая постоянная. Уравнение показывает, что для идеального газа произведение
объема на давление пропорционально температуре. Ни для одного из реальных га-
зов этот закон точно не выполняется. Но если вносить поправки на вириальные си-
лы, то расширение газов позволяет воспроизводить термодинамическую шкалу тем-
пературы.
Международные температурные шкалы. Температуру можно с весьма вы-
сокой точностью (примерно до 0,003 К вблизи тройной точки) измерять методом
газовой термометрии. В теплоизолированную камеру помещают платиновый тер-
мометр сопротивления и резервуар с газом. При нагревании камеры увеличивается
электрическое сопротивление термометра и повышается давление газа в резервуаре
(в соответствии с уравнением состояния), а при охлаждении наблюдается обратная
картина. Измеряя одновременно сопротивление и давление, можно проградуировать
термометр по давлению газа, которое пропорционально температуре. Затем термо-
метр помещают в термостат, в котором жидкая вода может поддерживаться в рав-
новесии со своими твердой и паровой фазами. Измерив его электрическое сопро-
тивление при этой температуре, получают термодинамическую шкалу, поскольку
температуре тройной точки приписывается значение, равное 273,16 К.
Существуют две международные температурные шкалы – Кельвина (К) и
Цельсия (С). Температура по шкале Цельсия получается из температуры по шкале
Кельвина вычитанием из последней 273,15 К.
Точные измерения температуры методом газовой термометрии требуют много
труда и времени. Поэтому в 1968 была введена Международная практическая тем-
пературная шкала (МПТШ). Пользуясь этой шкалой, термометры разных типов
можно градуировать в лаборатории. Данная шкала была установлена при помощи
платинового термометра сопротивления, термопары и радиационного пирометра,
используемых в температурных интервалах между некоторыми парами постоянных
опорных точек (температурных реперов). МПТШ должна была с наибольшей воз-
можной точностью соответствовать термодинамической шкале, но, как выяснилось
позднее, ее отклонения весьма существенны.
Температурная шкала Фаренгейта. Температурную шкалу Фаренгейта, ко-
торая широко применяется в сочетании с британской технической системой единиц,
а также в измерениях ненаучного характера во многих странах, принято определять
по двум постоянным опорным точкам – температуре таяния льда (32º F) и кипения
воды (212 º F) при нормальном (атмосферном) давлении. Поэтому, чтобы получить
температуру по шкале Цельсия из температуры по шкале Фаренгейта, нужно вы-
честь из последней 32 и умножить результат на 5/9.
Единицы теплоты. Поскольку теплота есть одна из форм передачи энергии,
ее можно измерять в Джоулях, и эта метрическая единица была принята междуна-
родным соглашением. Но поскольку некогда количество теплоты определяли по из-
менению температуры некоторого количества воды, получила широкое распростра-
нение единица, называемая калорией. Калория равная количеству теплоты, необхо-
димому для того, чтобы повысить температуру одного грамма воды на 1 С. В связи
с тем, что теплоемкость воды зависит от температуры, пришлось уточнять величину

Страницы