ТЕРМОМЕТР
Спасибо нашим инвесторам из казино онлайн
ТЕРМОМЕТР
, физический прибор для измерения температур в произвольных, но вполне установленных единицах—
градусах
(см.). Возможность измерять t° этим прибором основывается на следующем опытном положении: если одно тело
А
находится в тепловом равновесии с двумя другими Ви С, то и В и О находятся также в тепловом равновесии между собой. Это положение позволяет сравнивать t° тел, не приводя их в непосредственное соприкосновение друге другом, а наблюдая тепловое равновесие по какому-либо свойству одного тела (термометра) при его соприкосновении с различными телами. Это свойство («термометрическое») тела должно однозначно изменяться с I t°, должно быть независимо от влияния других I факторов точно воспроизводимо и наконец точ –
4«7
но измеряемо сравнительно простым и удобным способом. В большей или меньшей степени этим условиям удовлетворяют следующие свойства нск-рыхтел: объемное расширение (газы, ртуть, спирт, толуол, пентан), электрическое сопротивление чистых металлов (платина, медь, свинец), электродвижущая сила термоэлектрической пары и излучение. Ртутный т е р м о м е т р—наиболее распространенный прибор. Может служить для измерения t° от—30° до +700°; обычно применяется для интервала от 0° до +360°. Он (рис. 1) ^ состоит из стеклянного (или кварцевого для высоких t°) резервуара
а
(шарообразной или цилиндрической формы) и припаянного к нему стеклянного (или кварцевого) капиляра
Ь
, верхний конец которого расширен в шарик с (запасное помещение для ртути при перегреве Т.). Капиляр в зависимости от того, для каких интервалов t° предназначается Т. и с какой точностью им должна определяться t°, может иметь по своей длине несколько запасных расширений (укороченный Т.), что позволяет и для высоких t° иметь достаточно чувствительный Т., но не слишком при этом длинный. Ртуть при 0° полностью наполняет резервуар Т. и частью капиляр, остальное пространство к-рого должно быть лишено воздуха. По поднятию уровня ртути судят о t°. Деления в градусах или его долях наносятся либо непосредственно на ка-пиляре либо на шкале молочного стекла, укрепляемой параллельно капиляру. Градуируется термометр по двум основным точкам—0° С и 100° С, деления наносятся по эталонной шкале, а у нормальных— по ртутной (см.
Градус).
—Для точного определения абсолютной температуры (но не обязательно по абсолютной шкале) ртутным термометром отсчет, произведенный на нем, необходимо исправить следующими поправками: накалибр. навнешпееи внутреннее давление, на основную разность t°, на термическую инертность, на принижение нуля, на эталонную шкалу (если Т. градуирован по ртутной). Медицинский Т. принадлежит к типу укороченных Т. и предназначается для определения t° человеческого тела, имеет шкалу с делениями от +35 до +42° с значениями в 0,1°. Кроме того он принадлежит к типу максимальных Т., т. е. таких, у к-рых уровень ртути в ка-ниляре при охлаждении Т. не спадает сам собой, а удерживается на определенной высоте, соответствующей максимальной t° среды; уровень ртути в капиляре может быть понижен лишь встряхиванием Т. Сохранение уровня ртути в капиляре на определенной высоте достигается (рис. 2) сужением о! капиляра
Ъ
при его начало, через к-рое ртуть может проходить лишь при определенном давлении, большем, чем то, к-рое может оказать самый длинный столб ртути дан-ного Т. (сужение моясет быть осуществлено с помощью столбика, вставляемого в капиляр
Ь
и укрепленного у дна резервуара; диаметр столбика меньше, чем диаметр капиляра
Ъ).
Рисунок Рисунок
щ
Рисунок 2. Ртутный термометр. Рисунок 2. Сильно увеличенный резервуар и часть капиляра мед. термометра.
Рисунок 3. Слюдяной «преет» для нама-
термометра сопротивления. Ота особенность устройства мед. Т. может позволить искусственно нагнать ртуть в капиляр на высоту, не соответствующую t° измеряемой среды, и тем самым симулировать повышение t°. Достигнуть этого можно напр. резкими короткими ударами по верхнему концу Т. При этом ртуть, подскакивая в резервуаре, попадает в капиляр, проходит через сужение его, а обратно, в силу указанной выше причины, не спадает.—В России мед. Т. стали изготовляться лишь в связи с потребностью для империалистской войны. В СССР мед. Т. изготовляются на фабриках ВОТИ. По действующим законам мед. Т. могут поступать в продажу только посл. е проверки в централь-пых лабораториях Комитета по стандартизации, что удостоверяется свидетельством и клеймом на самом Т. Проверка Т. должна время от времени повторяться. Недостаточное освобождение капиляра от воздуха и «старение» стекла могут со временем вызвать искажение показаний Т. Т. сопротивления основаны на изменении электрического сопротивления ТМрмометпГТощ«ь чистых металлов с температурой. С повышением t° сопротивление растет, с понижением—уменьшается. Наиболее употребительны Т. платиновые, до t° жидкого воздуха, для более низких t°—свинцовые. Металл употребляется в виде проволоки диаметром от 0,005 до 0,2 мм с сопротивлением при 0° С от 2 до 100 ом, редко до 1 000 ом. Проволока снабжена проводами (золотыми или серебряными) для привода тока в Т. и должна быть электрически изолирована. В большинстве случаев она наматывается на слюдяные листочки, сложенные крестообразно (рис. 3), и помещается в-ме-таллич. (или кварцевую) трубку так, чтобы проволока не касалась стенок трубки. Вообще же внешний вид для платинового Т. не характерен: состоя из тонкой изолированной проволоки, он может быть вделан в любой при – Рисунок 4. Схема моста Уитстона бор, СОСУД И Т. П. в применении к термометру Измепетше t° с по-сопротивления. измерение ь с пи мощью этого 1. сводится к измерению сопротивления, для чего употребляются метод моста Уитстона, метод компенсации и метод диференциального гальванометра. Схема метода моста Уитстона дана на рис. 4. Если сопротивление ветвей А и В равно, то сопротивление термометра Т равно сопротивлению ветви С при отсутствии тока в ветви гальванометра О и при равных сопротивлениях а и аг. Т. о. измерение сводится к подбору такого сопротивления в ветви С, при к-ром гальванометр О указал бы на отсутствие тока в нем.—На практике удобнее производить измерения, если о t° можно судить непосредственно по отклонению гальванометра. Для этого необходимо сопротивление трех вет – вей— А, В,С —взять постоянными, равно как и источник токай с постоянным напряжением. Тогда при изменении t° термометра Т, а следовательно и его сопротивления в ценя гальванометра будет итти ток, сила к-рого будет находиться в зависимости от изменения сопротивления. На шкале гальванометра наносятся деления, соответствующие градусам той или иной температурной шкалы. Градуируется платиновый термометр по трем основным точкам: 0°, 100°, 444,5° (точка кипения серы). По положению о международной температурной шкале (принятой 7 конференцией по мерам и весам 4/Х 1927 г.) платиновый Т. сопротивления принят эталонным прибором для измерения t° от -190°С до 660°. Термоэлементы (см. Термоэлектричество , термоэлемент). Платина—платинородис-вая термопара по положению о международной температурной шкале принята за эталонную в интервале температур от +660°С до +1 063°С. Оптические пирометры, основанные на изменении с t° длин воли видимых монохроматических лучей, испускаемых черным толом, употребляются исключительно для измерения t° выше 1000°. Лит.: К н о б л а у х О. и Г е а к и К., Точное измерение. температур в технике, Л., 1931; Попов М., Термометрия и калориметрия, M., 1934; Темкин В., Термометрия, методы и приборы зля измерения температур в технике, М.—Л., 192S; Burgess & j. u. Le Chatclier H., Die Mess mg holier Teiuperaturen, В., 1913; Juiltaume C, Traite pratique de la thermo-methrie, P., 1889; Henuin g F., Die Grundlagen, Metho-den und Ergebivisse der Teniperaiurmessang, Braunschweig, 1915; Stabler A., Ilandtiucl) der Arbeitsmellioden in der anorganischen Chemie, B. II, II. 1, pp. 118—224, !4>z., 1913. &M. Попов.