Технологиялық Өлшеулер мен аспаптар
жүктеу/скачать 0,61 Mb.
|
Коммерциялық емес акционерлік қоғам
- Бұл бет үшін навигация:
- Дәрістің мақсаты
- 2.1 Жалпы мәліметтер
| Дәрістің мазмұны:
- температураны өлшеу туралы жалпы мәліметтер. Шартты және абсолютті температуралық шкалалар. Газдық термометр. Температураны өлшеу құралдарының классификациясы. Дәрістің мақсаты: - температураны өлшеу туралы негізгі түсініктерді және анықтамаларды, температуралық шкалаларды және температураны өлшеу құралдарының классификациясын оқу. 2.1 Жалпы мәліметтер Температура – дененің қызу деңгейін сипаттайтын физикалық шама. Барлық технологиялық процестер және заттың әртүрлі қасиеттері температураға тәуелді. Температураны өлшеу тек қана жанама жолымен жүруі мүмкін – дененің температураға тәуелді, тікелей өлшенетін физикалық қасиеттері арқылы. Бұл қасиеттер термометрлік деп аталады. Оларға ұзындық, көлем, тығыздық, термоЭҚК (термоЭДС), электрлік кедергі және тағы басқалар жатады. Термометрлік қасиеттермен сипатталатын заттарды термометрлік деп атайды. Температураны өлшейтін құралдарды термометрлер дейді. Термометрді құру үшін температуралық шкалалар болуы керек. Температуралық шкала деп өлшенетін термометрлік қасиеттердің мәндерімен температураның арасындағы нақты функционалды сандық байланысты айтады. Бірінші температуралық шкалалар (1.1 кесте) температура және термометрлік қасиет арасындағы сызықты байланысқа негізделген, термометрлік қасиет ретінде сұйықтық көлемінің кеңеюі қолданылған. Температуралық шкаланы құру үшін таза заттың фазалық тепе-теңдіктегі температуралары - t1 және t2 екі тіректі (реперлі) нүкте таңдалған. (t2 – t1) – температуралық интервал деп аталады. Фаренгейт (1715ж.), Цельсий (1742ж.) және Реомюр (1776) шкаласында мұздың еру температурасы t1 +32 оF, 0 oC, 0 oR, ал судың қайнау температурасы t2 212oF, 100oC, 80oR. (t2 – t1) бұл шкалаларға сәйкес N = 180, 100, 80 бірдей бөліктерге бөлінеді. Және жеке интервалдың бөлігі 1/N Фаренгейт градусы – оF, Цельсий градусы – о С және Реомюр градусы – оR деп аталады. Сонымен, Сонымен, градус бұл шкалалар үшін өлшеу бірлігі болмайды, ол шкаланың масштабы болады. Сондықтан мұндай шкалаларды шартты деп атайды. Әртүрлі термометрлік қасиеттері бар (мысалы, сынап, спирт және т.б.) заттан жасалған, градустық шкаласы бірдей термометрлердің көрсетулері тек реперлік нүктелерде ғана сәйкес келеді (мұздың еру температурасы және судың қайнау температурасы), ал басқа нүктелерде көрсетулері әртүрлі болады. Бұл температура to мен термометрлік қасиеттердің арасындағы байланыс сызықсыз болғандықтан. 2.1 Кесте – Шартты температуралық шкалалар
Термометрикалық қасиеттерден тәуелсіз болатын температуралық шкаланың құру мәселесін 1848 жылы Кельвин шешті, ал ол ұсынған шкала термодинамикалық деп аталды. Температураның термодинамикалық шкаласы термодинамиканың екінші заңын пайдалануға негізделген: қайтымды Карно циклымен жұмыс істейтін жылулық машинаның пайдалы әсер коэффициенті тек қана жылытқыш және мұздатқыштың температураларымен анықталады, жұмысшы зат қасиеттерінен тәуелсіз болады. Алынған температуралар шкаласы жұмысшы (термометрикалық) заттың қасиеттеріне тәуелсіз және абсолютті шкала деп аталады. Абсолютті температураның нақты мәні болу үшін судың қайнау және мұздың еру температурасының айырмасына тең алу ұсынылды. Айырманың мұндай мәні болғаны, температураның термодинамикалық шкаласында Цельсийдің жүзградустық температуралық шкаласының сандық мәнін сақтау мақсатында анықталған. Сонымен, Кельвиннің бір градусы (1К) Цельсийдің бір градусына (1 ) сәйкес, өйткені шкаланың екеуі де бірдей реперлік нүктелерге негізделген. Мұндай температуралық шкаланы жүзеге асыру үшін газдық термометр құрылған. Оның жұмысы идеалды газдар заңдарында негізделген, өйткені газдық термометр идеалды газға жуық – термометрлік затпен толтырылады. Барлық газдар үшін қысым нөлге ұмтылғанда, температура 0 100 интервалында, көлемдік ұлғаюдың температуралық коэффициенті 1/273,15 тең болғаны тәжірибе жүзінде табылған. Сонымен, абсолюттік температураның нөлдік мәні (-273,15 ) сәйкес. Бұл шкала бойынша мұздың еру температурасы 273,15К болады. 1874ж. Менделеев және Кельвин бір уақытта, бірақ бір-бірінен тәуелсіз, қателігі 0,0001К үлкен болмайтын бір реперлік нүктеде температураның термодинамикалық шкаласын тұрғызуды ұсынды. Ол – судың үштік нүктесі СҮН (судың қатты, сұйық және газ фазаларындағы фазалық тепе-теңдік нүктесі). Бұл нүктенің температурасы СҮН= 273,16 К болып алынды, яғни мұздың еру температурасынан 0,01К жоғары. Екінші реперлік нүкте тәжірибеде жүзеге аспайтын, бірақ белгілі қатаң қалпында болатын абсолютті нөл болды. 1967 жылы салмақ пен өлшемдер бойынша XIII Генералды конференция термодинамикалық температураның бірлік анықтамасын қабылдады: «Кельвин – бұл судың үштік нүктесінің термодинамикалық температурасының 1/273,16 бөлігі»: 1К = 1/273,16 СҮН. Термодинамикалық температура Цельсий градустарында өрнектелуі мүмкін: t=T-273,15 K. Қазіргі күнде салмақ пен өлшемдер бойынша XIII Генералды конференциядағы қабылданған «Халықаралық практикалық температуралық шкала 1968» МПТШ-68 қолданыста. 11 негізгі және 27 қосымша реперлік нүктелерде негізделген, 13,956-дан 3660К дейінгі (-259,194 3387 ) температуралар диапазонын қамтиды. 2.2 кестеде МПТШ-68 бойынша негізгі реперлік нүктелер келтірілген. 2.2 Кесте – МПТШ-68 негізгі реперлік нүктелері
жүктеу/скачать 0,61 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||