Wilgotność: bezwzględna objętościowa powietrza- ilość g pary wodnej zaw. w 1m³ powietrza wilgotn. Bezwzgl.wagowa (zawart. wilgoci )- masa pary wodnej przypadaj. na jednostkę masy such. powietrza. Zaw. wilgoci oznacz. przez x w g/kg lub kg/kg. Z równań stanu dla pary i pow. such: x=0,622 p_H2O / p_b-p_H2O ; p_b - ciśn. barometr. Względna powietrza-stosunek φ=p_H2O/p_s (p_H2O - ciśn. cząstkowe pary wodn. w pow. , p_s - ciśn.cząstk.pary wodn. w pow. nasyconym parą w tej samej temp). Wielkość φ jest ułamkiem bezwymiarowym lub wyraża się w %. Powietrze nasycone parą wodną- Powietrze nasycone parą wodną zawiera w sobie ilość pary wodnej maksymalną w danej temp. Ciśnienie powietrza wilgotnego- Według prawa Daltona jest sumą ciśn. powietrza suchego p₁ oraz ciśn. pary wodnej p_H2O : p₀=p₁+p_H2O . W pow. niedosyconym ciśn. cząstkowe pary wodnej p_H2O jest mniejsze od ciśn. nasycenia pary wodnej w danej temp. W pow. nasyconym parą ciśn. cząstkowe pary wodnej równe jest ciśn. nasycenia w danej temp., stan ten nazywamy punktem rosy, gdyż najmniejsze obniżenia temp. Spowoduje tu wykroplenie się pewnej ilości pary w postaci mgły lub rosy.

Higrometry absorpcyjne - wilgotność pow. oznacza się metodą bezwzględną drogą pochłaniania pary wodnej z pow. przez dowolny osuszacz i pomiar ilości tej pary oraz il. powietrza suchego użytego do analizy (służą jako przyrządy wzorcowe)

Higrometry kondensacyjne - są przyrządami opartymi na pom. temp punktu rosy, czyli temp., w której rozpoczyna się proces kondensacji pary wodnej z powietrza na gładkiej powierzchni. Metoda oparta na wykorzyst. faktu, że chłodzenie powietrza otaczającego lustro odbywa się przy stałej zawartości wilgoci.

Higrometry oparte na działaniu higroskopowym - oparte jest na zasadzie zmian pewnych własności ciał, zależnych od zmian wilgoci powietrza.

+ higrometry włosowe - przyrządy oparte na własnościach włosów ludzkich/zwierz. oraz niektórych włókien syntet., poleg. na zmianie ich dł pod wpływem zmian wilgotności pow. Prostota w budowie, działaniu.

+ higrometry oparte na zasadzie przewodnictwa cieplnego - pol. na badaniu oporów; jeżeli naokoło 1 z oporów zmieni się wilgotność pow, wówczas zmieni się przewodnictwo cieplne tego powietrza

Higrometry elektryczne (rezystancyjne)- czujniki zaw. elektrody, między znajd. się warstwa higroskopijna, której przewodnictwo elektr. zmienia się ze zmianą wilgotności pow

+ z czujnikami elektrolitycznymi - czujniki tych higrometrów zaw. elektrody, pomiędzy którymi znajduje się elektrolit. Zmiana wilgotności pow. otaczającego czujnik powod. zmianę stężenia elektrolitu i w konsekwencji zmianę natężenia prądu płynącego między elektrodami

+ z czujnikami sorpcyjnymi- występuje tu materiał aktywny, pochłaniający wilgotność z otoczenia dzięki właśc. higroskopijnym + z ogrzewanymi czujnikami - działają na zasadzie pomiaru temp. nasyconego roztworu chlorku litu

Higrometr z czujnikami elektrolitycznymi- między elektrodami czujników elektrolit (nienasyc. roztw. soli lub kw.). Zmiana wilgotn. pow. otaczaj.czujnik powod. zmianę stęż. elektrolitu- zmianę natęż. prądu między elektrodami (prąd zmienny). Wartość wilgotności względnej odczytuje się na wyskalowanym amperomierzu.

Psychrometry - do pom.wilgotn.pow. , z 2 jednakowych termometrów - suchego i mokrego. Termometr wilgotny wskazuje temp. niższą niż suchy. Różnica pozwala obliczyć wilgotn. względną pow. -tablice. Fakt- pow.wilgotne hamuje parowanie. Pojemniczek z rtęcią 1 z nich owija się kawałkiem nasiąkniętego batystu, którego 1 koniec zanurzony w wodzie -batyst jest ciągle wilgotny. Ponieważ wilgotny materiał wciąż paruje - obniża on temp. wskazywaną przez owinięty nim termometr.

Psychrometr Augusta- zestaw 2 termometrów, 1 zaopatrzony w koszulkę i zbiorniczek wody destylow. do jej nawilżania. Nie ma unormowanego przepływu powi. naokoło term.- nie nadaje się dokładnych pom. Prędkość przepływu pow. wokół naczynia termometru mokrego ok. 0,5 m/s —stała psychrometryczna A = 80 • 10-5 [K-1].

Psychrometr Assmanna- ma wymuszony przepływ pow. dookoła obu termometrów. Przepływ ten powoduje wentylatorek napędzany przez sprężynę nakręcaną kluczem 4 (albo silniczkiemelektr). Pomiar: *za pomocą pipetki zwilżyć wodą destyl. koszulkę term. mokrego * kluczykiem nakręcić sprężynę i uruchomić wentylatorek *po ustaleniu wskazań termometrów odczytać wartości ts oraz tm. Proste w budowie i dokładne pomiary. Do pom. wilgotności względnej pow.i do wzorcowania innych psychrometrów i higrometrów. Można dokonywać pom. temp od 0°C do 50°C i w granicach od 5% do 95% wilgotności względnej.

Pomiar wilgotności ciał stałych: Higrometr pojemnościowy- zasada działania oparta na pom. pojemności porowatej warstwy higroskopijnej. Czujnik jest kondensatorem o złotej i aluminiowej porowatej elektrodzie, charakteryzuje się dużą stałością charakterystyki przy zmianach temp.

Higrometr rezystancyjny- z elektrod rozdzielonych warstwą higroskopijną zmieniającą przewodność elektr. przy zmianie wilgotności powietrza.

Ciśnienie- 1 z parametrów gazu. To siła prostopadle działaj. na jednostkę powierzchni. To stosunek wartości siły nacisku (siła parcia) do pola pow. na którą ta siła działa. P=F/S. w Pascal (Pa) N/m² = 1kg(m*s²)

* bezwzględne (absolutne) (p_a) - to ciśn. mierzone od próżni absolutnej, przy czym ciśn. absolutne atmosfery nazywa się barometrycznym (p_b). *barometryczne (atmosferyczne) - (p_b), ciśn. wywołane ciężarem słupa powietrza atmosfery ziemskiej.

Przyrządy do pomiaru ciśnienia: +Według zasady działania: *hydrostatyczne, *sprężynowe, *tłokowe, *elektryczne +Wg. przeznaczenia: *do pom. ciśn. absolutnego - zero skali tych przyrz. oznacza próżnie absolutną *do pom. nadciśn, podciśn- zero skali oznacza ciśn. atmosf. *do pom. różnicy ciśn -posiadają 2 łączniki do odbioru ciśnień

Manometr cieczowy U - rurka-najprostszy przyrząd do pom. ciśn. U rurka jako manometr lub prózniometr lub manometr różnicowy.Pomiar polega na samoczynnym ustaleniu równowagi stałej między ciśn., a ciśn. hydrostat. słupa cieczy manometrycznej w przyrządzie stanowiącym naczynia połączone. Ciecze: rtęć, dw. węgla, woda i oleje silikonowe. Błąd bezwzględny odczytu przy podziałce mm lustrzanej może być oceniany na 0,25-0,5mm.

Manometry z rutką pochyłą-do mierzenia nie wielkich ciśn, rzędu kilkudziesięciu, kilku mm słupa cieczy np. pomiar spadku ciśn, aby wyeliminować duże względne błędy odczytu, bez zastosowania urządzeń optycznych. Mierzymy nie wysokość położenia rurki, ale dł. słupka cieczy (mnożąc przez kąt nachylenia rurki). Wyznacza się drogą doświadczalną przez dolewanie do naczynia manometru określonych objętości cieczy o określonej gęstości. Błąd pomiaru maleje wraz z kątem, im mniejszy kąt pochylenia rurki tym większa dł. słupka cieczy odpowiadająca określonemu ciśn. Pomiar odczytuje się na tzw. menisku. Manometr ustawia się według poziomicy.

***manometr Krella- do pomiarów ciągu w kanałach spalinowych kotłów parowych, posiada rurkę o stałym kącie nachylenia 20-50 stopni ***manometr Recknagla można nadawać rurce kilka różnych pochyleń a przez to zmieniać zakres pomiarowy i jednocześnie dokładność pom.

Manometry pierścieniowe-nie mierzy się bezpośrednio wysokości słupa cieczy, równoważącego mierzoną różnice ciśn. Wychyleniu słupa cieczy towarzyszy zakłócenie równowagi statycznej przyrządu, zaś nowe położenie równowagi jest funkcja różnicy ciśnień. Do pomiaru służy waga pierścieniowa - posiada 2 przegrodę do której doprowadza się ciśnienie. Różnica ciśnień po obu stronach przegrody powoduje powstanie momentu obrotowego na skutek działania tego momentu cały pierścień obróci się o pewien kąt.

Waga pierścieniowa - duża czułość i dokładność (pomiar rzędu 0,1 mm H₂O). Wadą jest nieliniowa zależność między wychyleniem, a mierzoną różnicą ciśnień co wymaga stosowania skali o zwiększającej się odl. między kreskami podziałki. Zastosowanie przy pomiarach metodą zwężki jako ciągomierza, i do pom. małych ciśnień absolutnych.

Manometry sprężyste-na zasadzie zależności odkształcenia sprężyst. od ciśn. Odkształcenie elem. przenosi się za pom. mechanizmu uwielokrotniającego, co pozwala uzyskać duże wychylenie wskazówki przyrz. czy elem. zapisującego. *rurkowe *przeponowe *mieszkowe

Manometr z rurką sprężystą (rurką Bourdona)-rurka Bourdona -metalowa rurka o spłaszczonym przekroju poprz. zwinięta w kszt. łuku koła w płaszcz. małych osi przekroju. 1 koniec wlutowany w króciec, 2 zamkn. korkiem. Do króćca przymocowana wkrętami obudowa manometru. Jeżeli ciśnienie wewn. rurki jest większe od zewn, to obserwuje się odkształcenie przekroju poprzeczn. rurki, przekrój stara się zbliżyć do kołowego, jednocześnie promień krzywizny rurki powiększa się, rurka stara się rozwijać co powoduje przesunięcie swobodnego jej końca. Jeżeli ciśnienie panujące wewn. rurki niższe od zewn. rurka zwija się. Wykorzystuje w próżniomierzach, służących do pom. podciśnienia. W instalacjach pracujących przy nadciśn. i podciśn., stosuje się manuwakumetrami -podziałka po obydwu stronach pkt zerowego. Mierzy się różnice ciśnień.

Manometry rezystancyjne-oporowe- opór przewodnika, poddanego uprzednio procesowi starzenia zmienia się praktycznie liniowo z ciśn. w szerokim jego zakresie. 2 przyczyny: *zmiana geometr. wymiarów przewodnika *zmiana przewodności właściwej materiału

Do pomiaru ciśnień wysokich rzędu tysięcy a nawet dziesiątek tysięcy barów. Wadą jest opóźnienie wskazań w stosunku do zmian ciśn, jak również zmienność współczynników alfa w czasie. Manganin używany do wyboru manometrów oporowych ze względu na małą zmienność oporu z temp.

Klasa dokładności przyrządu- L. wyrażająca klasę dokładn. stan. maks.nieprzekraczalny (dopuszczalny) błąd bezwzględny przyrz. pomiarowego, w % końcowej wartości podziałki górn. zakresu wskazań. Błąd nie może być przekroczony w całym zakresie pom. przyrządu. Do pomi. techn. w klasie 1,0; 1,5; 2,5; 5,0; prz. precyzyjne w 0,1; 0,2; 0,5.

Klasy dokładności manometrów: zwykłych wynoszą 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4, a manometrów precyzyjnych 0,25 i 0,4. 5

1hPa=100Pa *1MPa=1000000Pa *1at=98066,5=1kg/cm²=0,0980665MPa *1atm=101325Pa *1mmHg=1Tor=133,322Pa *1mmH2O=9,80665Pa *1bar=100000Pa

Temperatura -1 z parametrów określających stan termodynam. ciała (układu) i charakteryzuje jego stopień nagrzania. Pomiar temp. odbywa się zwykle przez pomiar wielkości fiz. ciała. Podstawowe skale termometryczne *Skala Celsjusza (dwustopniowa), ^oC (temp. topnienia lodu-0^o, wrzącej wody-100^o) *Skala Fahrenheita, ^oF, (temp. topnienia lodu- 32^o, a wrzącej wody- 212^o) -absolutna (bezwzględna) - mierzona od zera absolutnego T_K (Kelwin) ; T_K=t_C+273. W skali Fahrenheita przez ^oR(stopnie Rankine'a) T_R=t_F+460

Punkt potrójny wody - stan w jakim dana subst. może istnieć w 3 stanach skupienia równocześnie w równowadze termodynam. Na wykresie stanów równowagi jest to pkt przecięcia krzywych równowagi fazowej subst. odpowiadający stanowi równowagi trwałej 3 stanów skupienia.

Wielkość charakterystyczna dla danej subst. Punkty potrójne niektórych substancji są używane jako wzorce skali temperatur. *Temperatura punktu potrójnego wody:0,0100 ^o C *Ciśnienie punktu potrójnego wody: 611,73 Pa Rodzaje termometrów: * rozszerzalnościowe, * ciśnieniowe, * elektryczne, * optyczne i * specjalne

Termometry stykowe rozszerzalnościowe -zaliczamy termometry oparte na wykorzystaniu zmian objętości gazów, cieczy i zmian wymiarów liniowych ciał stałych z temperatura.

+ cieczowy-przy bud. wykorzystano zmienność obj. cieczy z temp. Obserwujemy względną rozszerzalność cieczy, gdyż naczyńka wypełnione cieczą, stanowiące tzw. czujnik termometru też zmienia swoją obj. z temp. Stąd wielkością istotną będzie względny współczynnik rozszerzalności objętościowej danej cieczy termometrycznej w określonym naczyńku. Najczęściej stosow. cieczą- rtęć ze względu na: możliwość bud. termometrów rtęciowych o dużym zakresie wskazań, niezwilżalność szkła, rtęć jest dobrym przewodnikiem ciepła. Termometry o cienkościennej kapilarze (-30 do +300^oC) o grubościennej kapilarze tzw. bagietkowe. Do budowy termometrów stosuje się szkło jenajski. Do pom. niskich temp ciecze termometryczne: alkohol etylowy, toluen, pentan. W celu budowy termometrów o dużej czułości wskazań i z wygodna dł wykonuje się termometry o ograniczonych różnych zakresach pomiarów.(np. -20 do +54^oC) Typy: *laboratoryjne *do pomiarów wysokich temperatur *maksymalne i minimalne *kontaktowe *techniczne

+ ciśnieniowe cieczowe- ciecz wypełnia zamkn. układ, z czujnika term. w postaci rurki stalowej o śr. 9-10 mm, dł. ok. 100 mm, kapilary i rurki Bourdona. Pod wpływem ogrzewania czujnika, ciecz rozszerza się wywołując w ukł. zamkn, wzrost ciśn, ciśn to jest funkcją temp, podłączony manometr można więc wyskalować w ^oC. Jako cieczy: rtęci(-30 do +600^oC), cieczy organicznych(-35 do 350^oC). Czujniki ze stali stopowej, kapilary z miedzi lub stali węglistej. Kapilarę zabezp. się specjalną elast. rurką ochronną wypełniając przestrzeń miedzy nimi wazeliną stosow. w łożyskach kulkowych. Klasa przyrządów-1,5. Stosowane jako przyrz. rejestrujące i jako dające impuls do automatycznej regulacji.

+ ciśnieniowe parowe- ciśn. pary nasyconej jest jednoznaczna funkcja temp. Układ zamkn. wypełniony jest częściowo cieczą(2/3), reszta wypełniona parą. Jako cieczy: dw. węgla(-70 do +30^oC), eter(+50 do +180^oC), rtęć(+360 do +650^oC)

+ dylatacyjny- ma czujnik złoż. z rurki i wykonanej z metalu o dużej rozszerz. cieplnej (mosiądz, chrom-nikie, alumin) i wlutowanego w rurkę pręta o małym współcz. rozszerzalności (porcelana). Przesunięcie końca pręta będące funkcja temp, można odczyt. ze skali. Termometry z rurka mosiężną podczas pom. temp. do 473-573K, z rurką chrom- niklową do 1273K. dokładność pom. wynosi 1-2% Termometr dylatacyjny należy grupy termometrów rozszerzalnościowych, ale nie zawiera cieczy termometrycznej. Jest to po prostu pręt miedziany (najczęściej), wydłuża się pod wpływem temp. Z reguły jest sprzężony ze wzmacniaczem hydraulicznym. Następuje więc zamiana temp.na ciśn.

+ bimetalowy-czujnik z taśmy powst. przez zgrzewanie/walcowanie na gorąco 2 metali różn. się współczynn. rozszerzalności liniowej(BIMETAL). 1 koniec czujn. połącz. sztywno z obudową termom, 2 - układem pom. Zmiany temp powod. przemieszcz. liniowe końca czujnika w kszt. taśmy płaskiej lub obrót o kąt a końca czujnika w kształcie spirali walcowej. Temp. -30 do 400^oC. dokładn: +/- 0.5%do +/- 1.%-dla niższ. temp, do+/-3% dla wyższych temp.

+ rezystancyjne- Opór elektr. czystych metali rośnie ze wzrost. temp, zaś półprzewodników maleje. Przy bud. termometrów oporowych. Materiały używane do budowy musza spełniać warunki: *łatwe do obróbki *musi istnieć możl. produkcji materiału wyjśc. do budowy czujników o ustalonych powtarzalnych własn. *stosunkowo dużą zmienność oporu z temp. *nie mogą zmieniać swoich własn. z czasem,odporne na korozje. Materiały określa się przez podanie średn. względnego przyrostu oporu między 0 a 100^oC na 1K +++ oporowe: *oporowe metalowe. * termistorowe

Metale „stosowane" w czujnikach rezystancyjnych (zakresy pomiarowe temperatur) *Pt -190^o do +630^oC *nikiel do 300^oC *wolfram do 400^oC *stopy złota ze srebrem -30^o do 120^oC

+ termoelektryczny- działanie oparte na zjawisku termoelektr. W obwodzie zamkn. składającym się z 2 różnych metali, płynie prąd elektr, jeżeli miejsca styku tych metali znajdują się w różnych temp. Zjawisko wynikiem efektu Peltiera(powstanie napięcia stykowego w miejscu zetknięcia 2 różnych metali) i zjawiska Thomsona(powst. różnicy potencjałów w przewodniku, którego końce są umieszczone w różnych temp) Powst. w obwodzie siła termoelektr. jest zależna od rodzaju metali i temp. T i T_o. Jeżeli T_o (temp. odniesienia) będzie stała, to dla danej pary metali siła termoelektr. będzie funkcja temp. t. Włączenie w obwód miernika do pom. siły termoelektr. jest możliwe dzięki prawu 3 metalu: wprowadzenie do obwodu metali a/b 3 metalu c nie wpływa na wart. wypadkowej siły termoelektr. pod warunkiem, że oba końce przewodu c znajdują się w takiej samej temp. Miejsce włączenia 3 metalu dowolne.

Termoelement (cechy): * szeroki zakres stosowania * zmiany siły termoelektr. wraz ze zmianą temp oraz jej ciągła i liniowa zależność od temp *wysoka dopuszczalność temp pracy ciągłej *stałość właściwości w czasie *duża powtarzalność właściwości przy produkcji

Zjawisko termoelektryczne A nA,VA złącze 2 metali nA,VA B Kontaktowa różnica potencjałów: Vab=Vb-Va+(kT/e)*ln(Na/nb) nA,nB-koncentracja swobodnych elektronów, Va, Vb-praca wyjścia elektronu, T-temp, złącza, k-stała Bolzmana, e-ładunek elektronu

Termometry optyczne całkowitego promieniowania-działanie wykorzystuje zależność między energią wypromieniowaną a temp bezwzględną ciała. W zależności od tego czy termometr rejestruje promieniowanie o wszystkich dł fal, o wybranym zakresie dł fali lub określa wynik na podstawie barwy ciała nagrzanego, rozróżniamy: * termometru(pirometry) optyczne całkowitego promieniowania i * termometry (pirometry) optyczne do oznaczania temperatury wg. barwy ciała.

Termometry specjalne: *termofarby, termokredki wykorzystuje występow. określonych barw, odpowiadające określ. temp w specjalnej farbie pokrywającej badane ciało. Temp. określa się przez porówn. barwy z skala. Dla temp. 40-650^oC, *Termokredka- do szybk. określ. temp. Barwa charakteryz.występ. po 2 sekundach. Dla temp. 65-600^oC

METODY: *metalograficzna - obserwując zjawisko rekrystalizacji w próbce ze stopu kobalt-chrom co 25^o w granicach 500-900^oC *kalorymetryczna- małą próbkę np. z niklu stykamy z ciałem którego temp. Chcemy określić. Po upływie określonego czasu wkładamy próbkę-czujnik do kalorymetru. * fotograficzna- 250-100^oC przez obserwacje stopnia zaciemnienia specjalnej kliszy wrażliwej na promienie podczerwone. Otrzymany obraz musi obejmować punkty w których temp. Jest ściśle określona inną metodą. Do określania temp. na powierzchni ciała.

*Stożki Segera- stożek uformowany z masy ceramicznej o ściśle określonym składzie topi się przy odpowiedniej temp. Do pomiarów powyżej 600^oC przemyśle ceramicznym.

Błąd bezwzględy i względny- Różnicę między wart. wielk.określonej pomiarem, a wartością istotną(rzeczywistą) nazywamy błędem bezwzględnym POMIARU. Jeśli wartość wielk. ustalonej przez pom. jest większa od rzeczywistej, to błąd jest dodatni, inaczej ujemny.

Błąd względny POMIARU jest równy stosunkowi błędu bezwzględnego do wart. rzeczywistej wielk, mierzonej lub do wartości wielk. ustalonej przez pomiar. Różnica w określeniu błędu względnego, wynikająca z różnego odniesienia jest bez znaczenia, ze względu na małe wart. błędu bezwzględnego.

Poprawką nazywa się wartość, jaką należy dodać do wartości wielkości określonej przez pomiar, aby otrzymać wartość istotną wielkości mierzonej. Poprawka jest równa błędowi bezwzględnemu ze znakiem przeciwnym.

Błąd bezwzględny PRZYRZĄDU - różnica między odczytanym wskazaniem przyrz, a wskazaniem,przyrządu doskonałego, wskazując bezbłędnie. Pojecie błędu względnego PRZYRZĄDU tworzy się podobnie jak pojęcie błędu pomiaru. Błąd pom. jest większy od błędu przyrz.

Spalanie- szybko przebiegającym procesem utleniania, czemu towarzyszy emisja ciepła oraz niekiedy efekt świetlny (płomień). Określa się też procesy utleniania zachodzące w organ. żywych, mimo że nie towarzyszy temu efekt świetlny. Pierwiastkami palnymi w paliwach są C, H.

Rodzaje: *całkowite -gdy cała masa spalanej substancji ulegnie utlenieniu. Występuje gdy nie tylko nie ma dymu czy palnych substancji w popiele, ale i nie utlenia się część paliwa w postaci pary *niecałkowite - występuje w zasadzie w spalaniu paliw stałych i charakteryzuje się zawartością części palnych w odpadach paleniskowych - w żużlu, lotnym popiele *niezupełne - w produktach spalania pojawiają się gazy palne CO, H2, CH4. Najczęstszy sposób spalania niezupełnego to tlenek węgla

Paliwa gazowe ciekłe- łatwo i szybko przesyłać rurociągami na dużą odl, bez przeładunków i strat, wysokie wartości opałowe, łatwe i zupełne spalanie przy niewielkim nadmiarze pow, spalanie bez pozostałości(tj. żużel, lotny popiół, koksik), pozostawia czyste komory spalania, łatwa regulacja, automatyzacja dopływu paliwa, możliwość uzyskania wysokich obciążeń cieplnych w komorze. Paliwa ciekłe do silników spalinowych, do kotłów parowych.

-LO(l.oktanowa)- określa się przydatność paliw, wart. opałową, lotność paliwa, prężność par, ciężar właściwy, zaw. zanieczyszczeń dla silników spalinowych o zapłonie iskrowym -LC(l.cetanowa) powyższe dla silników wysokoprężnych Metody: motorowa i temperaturowa.

Wartości opałowe(ciepło spalania) paliw ciekłych zalezą od zawartości wodoru, węgla, siarki i innych związków palnych, wchodzących w skład związków tworzących dane paliwo. Lotność paliwa określa się na podstawie krzywej destylacji, która orientuje ile paliwa oddestylowuje w znormalizowanych warunkach- za pomocą aparatu Englera Prężność pary oznacza się metodą statyczną w bombie Reida polega na bezpośrednim pom. prężności pary w różnych temp. Gęstość benzyny- 710-780 kg/m³

Prawidłowe spalanie zaczyna się w momencie przeskoku iskry między elektrodami świecy i rozprzestrzeniać się równomiernie(20-30m/s). Nieprawidłowe spalanie objawia się: samozapłonem, przedwczesnym zapłonem, detonacją

Gazowe: *gaz z półkoksowania *z koksownicy *świetlny *wodny *metan *propan *butan Ciekłe: *benzen *rapa naftowa *benzyna lotnicza *silnikowa *olej napędowy *alkohol etylowy *mazut

Paliwa stałe- naturalne uporządk. wg. rosnącego stopnia ich uwęglenia. Uwęglanie jest proc. złoż.,pokład materiału rośl. traciły na przestrzeni epok geolog. tlen i wodór i wzbogacały się w pierw.węgiel. *drewno powietrzno-suche *torf powietrz.-suchy *węgiel brunatny *brunatny i brykietowy *węgle kamienne

Ciepło spalania (wartość opałowa górna) -W_t ilość ciepła powstałą przy spalaniu całkow. i zupełnym jednostki masowej Lu objętościowej paliwa, - produkty spalania zost. ochłodzone do temp początkowej składników biorących udział w spalaniu, a woda ulega wykropleniu.

Oznacza się mierząc w znormalizowanych war. przyrost temp jako efekt cieplny spalania próbki paliwa w bombie kalorymetrycznej. Układ składa się z 3 elementów: *bomby kalorymetrycznej(cylindryczne grubościenne naczynie o pojemności ok.100cm³ , z nierdzewnej stali o masie 3,25kg) *naczynia kalorymetrycznego(cylindryczne naczynie z niklowanej blachy o poj.2-3dm³ *dwuścienne naczynie wypełnione woda zwanego płaszczem wodnym(naczynie dwuścienne z niklowanej blachy o pojemności minimum 15dm³

Wartość opałowa (wartość opałowa dolna)- W_u liczbowo równa różnicy między wartością W_t a ilością ciepła potrzebną do odparowania wody zaw. w paliwie i powst. ze spalania H z tego paliwa. Ciepło parow.wody przy 0oC - 2500kJ/kg. W_u=W_t-2500m_w kJ/kg

Kalorymetr: *bomba *naczynie kalorymetryczne *podstawka *płaszcz wodny *mieszadło *porywa *termometry *przewód elektryczny

Przebieg: Pomiar przeprowadza się zachowując te same warunki w jakich wyznacza się stała K kalorymetru-czyli taka ilość ciepła w dżulach jaka jest potrzebna do ogrzania danego układu kalorymetrycznego o 1^oC. Naważkę węgla spala się w postaci sprasowanej pastylki lub pyłu w woreczku kolodionowym. W pastylkę wprasowujemy środek żelaznego drucika oporowego o długości ok.12cm, i warzymy na wadze analitycznej. Tygielek z pastylka umieszcza się w koszyczku zamocowanym do jednej z elektrod w pokrywie bomby. Końce drucika oporowego zakleszczamy w zaciskach elektrod. Odmierzamy pipeta 10cm³ destylowanej wody. Bombę zamykamy. Po usunięciu powierza z bomby, łagodnym strumieniem tlenu zamykamy zawór wlotowy i napełniamy ją ciśnieniem 25bar.Naczynie kalorymetryczne napełniamy wodą, wkładamy bombę. Jeśli bomba jest szczelna podłączamy do n niej przewody od urządzenia zapalającego, a do wody w kalorymetrze wkładamy termometr Beckmana oraz mieszadło. Po 10min mieszania przystępujemy do właściwego pomiaru kalorymetrycznego który dzieli się na 3 okresy: wstępny, główny i końcowy.

Równanie ciągłości strugi-jeżeli założymy ze dla płynu nieściśliwego temp jest stała i jednakowa dla każdego przekroju rurociągu to obj. płynu wpływającego i odpływającego w ciągu 1 sekundy z dowolnego przekroju przewodu jest stała. V₁A₁=V₂A₂

Prawo Bernoulli'ego- mówi, że każdemu zwiększeniu się prędkości , a co za tym idzie ciśn. dynamicznego, musi automatycznie towarzyszy zmniejszenie się ciśn. statycznego i na odwrót, przy każdym zmniejsz. prędkości i ciśn. dynamicznego, rośnie ciśn. statyczne

Em=(v2/2)+gh+(P/d)=const e-energia jednostki masy płynu d-gęstość v-prędkość cieczy w rozpatrywanym miejscu; h - wysokość w układzie odniesienia, w którym liczona jest energia potencjalna; g-przyśp.grawitacyjne p-ciśn.cieczy w rozpatrywanym miejscu

Metody pomiaru prędk. i natęż. przepływu: *przyrz./urządz., które pozwal. na określ. tylko średn. natęż. przepływu w czasie obserwacji: przepływomierze 1 i 2 zbiornikowe, komorowe i wirnikowe*pozwalające ustalić chwil. natęż. przepł: danaidy, naczynia Ponceleta, rurki spiętrzaj, zwężki, przepływom. ultradźwiękowe, elektromagn., pływakowe

Przepływomierze zbiornikowe otwarte- na omierzeniu określ. przez ważenie porcji cieczy. Do pom. ilości wody. Na: * dwu przepływomierz u zbiornikowy i dwu komorowy, - zbiornik z przegrodą zaopatrzoną na końcu w przelew. Komory przed pom. wzorcowane przez ważenie wypełniającej je wody; * nieckowy- wykorzystuje się siłę ciężkości jaką siłę automatyczną uruchamiającą urządz. *wirnikowe na proporcjonalności prędk. obrotowej wirnika do strumienia przepływu. Rozróżnia się przepływomierz: skrzydełkowe, śrubowe, turbinowe *komorowe- do cieczy ciemniej,- paliw. Obj. cieczy która w pewnym czasie przepłynęła jest wprost proporcj. do liczby obrotów elem. ruch.

Zwężki- jako zwężki stosuje się kryzy, dysze i zwężki Venturiego. Są wygodnymi przyrządami pom. ze względu na dużą dokładność i możliwość zastosowania w szerokich zakresach temp.

Rotametry- przepływomierze pływakowe, nal. do grupy o stałym spadku ciśn, a zmiennym przekroju przepł. Przepływający strumień cieczy lub gazu podnosi na skutek różn. ciśn. pływak, aż gdy zwiększająca się pierścieniowa szczelina między śc. rurki a korpusem pływaka osiągnie powierzch. przy której działające na pływak siły zrównoważą się.

Rurka spiętrzająca Prandtla- mierzy się ciśn. statyczne i całkowite. Przez przyłączenie do manometrów cieczowych można określić wielkość ciśn. dynamicznego. Znajdując ciśn. dynamiczne z pomiaru oblicza się prędkość przepływu.

Anemometry - przyrządy do określania prędkości gazów o ciśn. zbliżonych do ciśn. atmosfer; *laserowe- wykorzystują zjawisko Dopplera *skrzydełkowe- z obudowy cylindrycznej, w której jest wirnik z skrzydełkami wykonanymi najczęściej z cienkiej blachy aluminiowej i nachylonymi pod kątem względem osi. Wirnik napędzany przepływającym strumieniem pow, posiada specjalny licznik obrotów. Służą do pom. małych prędkości. *czaszowe- wirnik to półkoliste czasze, które obracają się pod wpływem różnicy momentów powstałych na skutek różnego oporu jaki stawia przepływowi wklęsła i wypukła czasza. Ilość obrotów wirnika jest ściśle związana z prędkością przepływu.

Termoanemometry- do pomiaru prędkości płynów, mikrostruktury przepływu, zjawisk zachodzących w warstwie przyściennej, turbulentnych pulsacji prędkości używane są termoanemometry oporowe. Umieszczenie rezystora w strumieniu gazu powoduje jego chłodzenie czyli zmianę rezystancji.

Przepływomierze: * wirnikowe -na proporcjonalności prędkości obrotowej wirnika do strumienia przepływu. Rozróżnia się: skrzydełkowe, śrubowe, turbinowe *komorowe- do cieczy ciemniejszych, głównie paliw. Objętość cieczy która w pewnym czasie przepłynęła przez przepływomierz jest wprost proporcj. do liczby obrotów elem. ruchomego.

*1hPa=100Pa *1MPa=1000000Pa *1at=98066,5=1kg/cm²=0,0980665MPa *1atm=101325Pa *1mmHg=1Tor=133,322Pa *1mmH2O=9,80665Pa *1bar=100000Pa

Mikromanometr -do pom. małych wysokości słupa cieczy z dużą dokładnością. Wewn. naczynia znajd. się złocony kolec w kształcie trójkąta. Gdy lustro cieczy dotknie kolca, wówczas kolec wraz ze swym odbiciem w lustrze cieczy daje obraz.

Pomiar: Przyrz.ustawia się według poziomicy, wskaźnik na 0. Nast.przy króćcach połącz. z atmosferą doprowadzamy do zetknięcia się kolca z powierzch. cieczy przez podnoszenie lub opuszczanie naczynia śrubą lub przez dolewanie wody. Teraz doprowadzamy ciśn. większe do króćca 1 wiesze do 2. Na wskutek czego poziom wody w naczyniu opadnie; w celu przywrócenia pierwotn. położ. poziomu wzgl.kolca nadzy podnosić naczynie przez pokręcenie głowicą, aż do zaobserwow. w lustrz obrazu pokazanego na rysunku. Wysok. na jaką należało podnieść naczynie aby skompensować mierzoną

różnice ciśn odczytuje się na podziałce.I na podziałce naciętej na głowicy -setne cz. mm.

Ciśnienie hydrostatyczne - to ciśn. wywierane przez słup cieczy na powierzchnie pod wpływem sił

y ciężkości. Ph=p*g*h ;Ph- ciśn. hydrostat. [Pa], p- gęstość cieczy [kg/m³]; g- przysp. ziemskie [m/s²]; h- głęb. zanurz. w cieczy [m]

Wilgotność: bezwzględna objętościowa powietrza- ilość g pary wodnej zaw. w 1m³ powietrza wilgotn. Bezwzgl.wagowa (zawart. wilgoci )- masa pary wodnej przypadaj. na jednostkę masy such. powietrza. Zaw. wilgoci oznacz. przez x w g/kg lub kg/kg. Z równań stanu dla pary i pow. such: x=0,622 p_H2O / p_b-p_H2O ; p_b - ciśn. barometr. Względna powietrza-stosunek φ=p_H2O/p_s (p_H2O - ciśn. cząstkowe pary wodn. w pow. , p_s - ciśn.cząstk.pary wodn. w pow. nasyconym parą w tej samej temp). Wielkość φ jest ułamkiem bezwymiarowym lub wyraża się w %. Powietrze nasycone parą wodną- Powietrze nasycone parą wodną zawiera w sobie ilość pary wodnej maksymalną w danej temp. Ciśnienie powietrza wilgotnego- Według prawa Daltona jest sumą ciśn. powietrza suchego p₁ oraz ciśn. pary wodnej p_H2O : p₀=p₁+p_H2O . W pow. niedosyconym ciśn. cząstkowe pary wodnej p_H2O jest mniejsze od ciśn. nasycenia pary wodnej w danej temp. W pow. nasyconym parą ciśn. cząstkowe pary wodnej równe jest ciśn. nasycenia w danej temp., stan ten nazywamy punktem rosy, gdyż najmniejsze obniżenia temp. Spowoduje tu wykroplenie się pewnej ilości pary w postaci mgły lub rosy.

Higrometry absorpcyjne - wilgotność pow. oznacza się metodą bezwzględną drogą pochłaniania pary wodnej z pow. przez dowolny osuszacz i pomiar ilości tej pary oraz il. powietrza suchego użytego do analizy (służą jako przyrządy wzorcowe)

Higrometry kondensacyjne - są przyrządami opartymi na pom. temp punktu rosy, czyli temp., w której rozpoczyna się proces kondensacji pary wodnej z powietrza na gładkiej powierzchni. Metoda oparta na wykorzyst. faktu, że chłodzenie powietrza otaczającego lustro odbywa się przy stałej zawartości wilgoci.

Higrometry oparte na działaniu higroskopowym - oparte jest na zasadzie zmian pewnych własności ciał, zależnych od zmian wilgoci powietrza.

+ higrometry włosowe - przyrządy oparte na własnościach włosów ludzkich/zwierz. oraz niektórych włókien syntet., poleg. na zmianie ich dł pod wpływem zmian wilgotności pow. Prostota w budowie, działaniu.

+ higrometry oparte na zasadzie przewodnictwa cieplnego - pol. na badaniu oporów; jeżeli naokoło 1 z oporów zmieni się wilgotność pow, wówczas zmieni się przewodnictwo cieplne tego powietrza

Higrometry elektryczne (rezystancyjne)- czujniki zaw. elektrody, między znajd. się warstwa higroskopijna, której przewodnictwo elektr. zmienia się ze zmianą wilgotności pow

+ z czujnikami elektrolitycznymi - czujniki tych higrometrów zaw. elektrody, pomiędzy którymi znajduje się elektrolit. Zmiana wilgotności pow. otaczającego czujnik powod. zmianę stężenia elektrolitu i w konsekwencji zmianę natężenia prądu płynącego między elektrodami

+ z czujnikami sorpcyjnymi- występuje tu materiał aktywny, pochłaniający wilgotność z otoczenia dzięki właśc. higroskopijnym + z ogrzewanymi czujnikami - działają na zasadzie pomiaru temp. nasyconego roztworu chlorku litu

Higrometr z czujnikami elektrolitycznymi- między elektrodami czujników elektrolit (nienasyc. roztw. soli lub kw.). Zmiana wilgotn. pow. otaczaj.czujnik powod. zmianę stęż. elektrolitu- zmianę natęż. prądu między elektrodami (prąd zmienny). Wartość wilgotności względnej odczytuje się na wyskalowanym amperomierzu.

Psychrometry - do pom.wilgotn.pow. , z 2 jednakowych termometrów - suchego i mokrego. Termometr wilgotny wskazuje temp. niższą niż suchy. Różnica pozwala obliczyć wilgotn. względną pow. -tablice. Fakt- pow.wilgotne hamuje parowanie. Pojemniczek z rtęcią 1 z nich owija się kawałkiem nasiąkniętego batystu, którego 1 koniec zanurzony w wodzie -batyst jest ciągle wilgotny. Ponieważ wilgotny materiał wciąż paruje - obniża on temp. wskazywaną przez owinięty nim termometr.

Psychrometr Augusta- zestaw 2 termometrów, 1 zaopatrzony w koszulkę i zbiorniczek wody destylow. do jej nawilżania. Nie ma unormowanego przepływu powi. naokoło term.- nie nadaje się dokładnych pom. Prędkość przepływu pow. wokół naczynia termometru mokrego ok. 0,5 m/s —stała psychrometryczna A = 80 • 10-5 [K-1].

Psychrometr Assmanna- ma wymuszony przepływ pow. dookoła obu termometrów. Przepływ ten powoduje wentylatorek napędzany przez sprężynę nakręcaną kluczem 4 (albo silniczkiemelektr). Pomiar: *za pomocą pipetki zwilżyć wodą destyl. koszulkę term. mokrego * kluczykiem nakręcić sprężynę i uruchomić wentylatorek *po ustaleniu wskazań termometrów odczytać wartości ts oraz tm. Proste w budowie i dokładne pomiary. Do pom. wilgotności względnej pow.i do wzorcowania innych psychrometrów i higrometrów. Można dokonywać pom. temp od 0°C do 50°C i w granicach od 5% do 95% wilgotności względnej.

Pomiar wilgotności ciał stałych: Higrometr pojemnościowy- zasada działania oparta na pom. pojemności porowatej warstwy higroskopijnej. Czujnik jest kondensatorem o złotej i aluminiowej porowatej elektrodzie, charakteryzuje się dużą stałością charakterystyki przy zmianach temp.

Higrometr rezystancyjny- z elektrod rozdzielonych warstwą higroskopijną zmieniającą przewodność elektr. przy zmianie wilgotności powietrza.

Ciśnienie- 1 z parametrów gazu. To siła prostopadle działaj. na jednostkę powierzchni. To stosunek wartości siły nacisku (siła parcia) do pola pow. na którą ta siła działa. P=F/S. w Pascal (Pa) N/m² = 1kg(m*s²)

* bezwzględne (absolutne) (p_a) - to ciśn. mierzone od próżni absolutnej, przy czym ciśn. absolutne atmosfery nazywa się barometrycznym (p_b). *barometryczne (atmosferyczne) - (p_b), ciśn. wywołane ciężarem słupa powietrza atmosfery ziemskiej.

Przyrządy do pomiaru ciśnienia: +Według zasady działania: *hydrostatyczne, *sprężynowe, *tłokowe, *elektryczne +Wg. przeznaczenia: *do pom. ciśn. absolutnego - zero skali tych przyrz. oznacza próżnie absolutną *do pom. nadciśn, podciśn- zero skali oznacza ciśn. atmosf. *do pom. różnicy ciśn -posiadają 2 łączniki do odbioru ciśnień

Manometr cieczowy U - rurka-najprostszy przyrząd do pom. ciśn. U rurka jako manometr lub prózniometr lub manometr różnicowy.Pomiar polega na samoczynnym ustaleniu równowagi stałej między ciśn., a ciśn. hydrostat. słupa cieczy manometrycznej w przyrządzie stanowiącym naczynia połączone. Ciecze: rtęć, dw. węgla, woda i oleje silikonowe. Błąd bezwzględny odczytu przy podziałce mm lustrzanej może być oceniany na 0,25-0,5mm.

Manometry z rutką pochyłą-do mierzenia nie wielkich ciśn, rzędu kilkudziesięciu, kilku mm słupa cieczy np. pomiar spadku ciśn, aby wyeliminować duże względne błędy odczytu, bez zastosowania urządzeń optycznych. Mierzymy nie wysokość położenia rurki, ale dł. słupka cieczy (mnożąc przez kąt nachylenia rurki). Wyznacza się drogą doświadczalną przez dolewanie do naczynia manometru określonych objętości cieczy o określonej gęstości. Błąd pomiaru maleje wraz z kątem, im mniejszy kąt pochylenia rurki tym większa dł. słupka cieczy odpowiadająca określonemu ciśn. Pomiar odczytuje się na tzw. menisku. Manometr ustawia się według poziomicy.

***manometr Krella- do pomiarów ciągu w kanałach spalinowych kotłów parowych, posiada rurkę o stałym kącie nachylenia 20-50 stopni ***manometr Recknagla można nadawać rurce kilka różnych pochyleń a przez to zmieniać zakres pomiarowy i jednocześnie dokładność pom.

Manometry pierścieniowe-nie mierzy się bezpośrednio wysokości słupa cieczy, równoważącego mierzoną różnice ciśn. Wychyleniu słupa cieczy towarzyszy zakłócenie równowagi statycznej przyrządu, zaś nowe położenie równowagi jest funkcja różnicy ciśnień. Do pomiaru służy waga pierścieniowa - posiada 2 przegrodę do której doprowadza się ciśnienie. Różnica ciśnień po obu stronach przegrody powoduje powstanie momentu obrotowego na skutek działania tego momentu cały pierścień obróci się o pewien kąt.

Waga pierścieniowa - duża czułość i dokładność (pomiar rzędu 0,1 mm H₂O). Wadą jest nieliniowa zależność między wychyleniem, a mierzoną różnicą ciśnień co wymaga stosowania skali o zwiększającej się odl. między kreskami podziałki. Zastosowanie przy pomiarach metodą zwężki jako ciągomierza, i do pom. małych ciśnień absolutnych.

Manometry sprężyste-na zasadzie zależności odkształcenia sprężyst. od ciśn. Odkształcenie elem. przenosi się za pom. mechanizmu uwielokrotniającego, co pozwala uzyskać duże wychylenie wskazówki przyrz. czy elem. zapisującego. *rurkowe *przeponowe *mieszkowe

Manometr z rurką sprężystą (rurką Bourdona)-rurka Bourdona -metalowa rurka o spłaszczonym przekroju poprz. zwinięta w kszt. łuku koła w płaszcz. małych osi przekroju. 1 koniec wlutowany w króciec, 2 zamkn. korkiem. Do króćca przymocowana wkrętami obudowa manometru. Jeżeli ciśnienie wewn. rurki jest większe od zewn, to obserwuje się odkształcenie przekroju poprzeczn. rurki, przekrój stara się zbliżyć do kołowego, jednocześnie promień krzywizny rurki powiększa się, rurka stara się rozwijać co powoduje przesunięcie swobodnego jej końca. Jeżeli ciśnienie panujące wewn. rurki niższe od zewn. rurka zwija się. Wykorzystuje w próżniomierzach, służących do pom. podciśnienia. W instalacjach pracujących przy nadciśn. i podciśn., stosuje się manuwakumetrami -podziałka po obydwu stronach pkt zerowego. Mierzy się różnice ciśnień.

Manometry rezystancyjne-oporowe- opór przewodnika, poddanego uprzednio procesowi starzenia zmienia się praktycznie liniowo z ciśn. w szerokim jego zakresie. 2 przyczyny: *zmiana geometr. wymiarów przewodnika *zmiana przewodności właściwej materiału

Do pomiaru ciśnień wysokich rzędu tysięcy a nawet dziesiątek tysięcy barów. Wadą jest opóźnienie wskazań w stosunku do zmian ciśn, jak również zmienność współczynników alfa w czasie. Manganin używany do wyboru manometrów oporowych ze względu na małą zmienność oporu z temp.

Klasa dokładności przyrządu- L. wyrażająca klasę dokładn. stan. maks.nieprzekraczalny (dopuszczalny) błąd bezwzględny przyrz. pomiarowego, w % końcowej wartości podziałki górn. zakresu wskazań. Błąd nie może być przekroczony w całym zakresie pom. przyrządu. Do pomi. techn. w klasie 1,0; 1,5; 2,5; 5,0; prz. precyzyjne w 0,1; 0,2; 0,5.

Klasy dokładności manometrów: zwykłych wynoszą 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4, a manometrów precyzyjnych 0,25 i 0,4. 5

1hPa=100Pa *1MPa=1000000Pa *1at=98066,5=1kg/cm²=0,0980665MPa *1atm=101325Pa *1mmHg=1Tor=133,322Pa *1mmH2O=9,80665Pa *1bar=100000Pa

Temperatura -1 z parametrów określających stan termodynam. ciała (układu) i charakteryzuje jego stopień nagrzania. Pomiar temp. odbywa się zwykle przez pomiar wielkości fiz. ciała. Podstawowe skale termometryczne *Skala Celsjusza (dwustopniowa), ^oC (temp. topnienia lodu-0^o, wrzącej wody-100^o) *Skala Fahrenheita, ^oF, (temp. topnienia lodu- 32^o, a wrzącej wody- 212^o) -absolutna (bezwzględna) - mierzona od zera absolutnego T_K (Kelwin) ; T_K=t_C+273. W skali Fahrenheita przez ^oR(stopnie Rankine'a) T_R=t_F+460

Punkt potrójny wody - stan w jakim dana subst. może istnieć w 3 stanach skupienia równocześnie w równowadze termodynam. Na wykresie stanów równowagi jest to pkt przecięcia krzywych równowagi fazowej subst. odpowiadający stanowi równowagi trwałej 3 stanów skupienia.

Wielkość charakterystyczna dla danej subst. Punkty potrójne niektórych substancji są używane jako wzorce skali temperatur. *Temperatura punktu potrójnego wody:0,0100 ^o C *Ciśnienie punktu potrójnego wody: 611,73 Pa Rodzaje termometrów: * rozszerzalnościowe, * ciśnieniowe, * elektryczne, * optyczne i * specjalne

Termometry stykowe rozszerzalnościowe -zaliczamy termometry oparte na wykorzystaniu zmian objętości gazów, cieczy i zmian wymiarów liniowych ciał stałych z temperatura.

+ cieczowy-przy bud. wykorzystano zmienność obj. cieczy z temp. Obserwujemy względną rozszerzalność cieczy, gdyż naczyńka wypełnione cieczą, stanowiące tzw. czujnik termometru też zmienia swoją obj. z temp. Stąd wielkością istotną będzie względny współczynnik rozszerzalności objętościowej danej cieczy termometrycznej w określonym naczyńku. Najczęściej stosow. cieczą- rtęć ze względu na: możliwość bud. termometrów rtęciowych o dużym zakresie wskazań, niezwilżalność szkła, rtęć jest dobrym przewodnikiem ciepła. Termometry o cienkościennej kapilarze (-30 do +300^oC) o grubościennej kapilarze tzw. bagietkowe. Do budowy termometrów stosuje się szkło jenajski. Do pom. niskich temp ciecze termometryczne: alkohol etylowy, toluen, pentan. W celu budowy termometrów o dużej czułości wskazań i z wygodna dł wykonuje się termometry o ograniczonych różnych zakresach pomiarów.(np. -20 do +54^oC) Typy: *laboratoryjne *do pomiarów wysokich temperatur *maksymalne i minimalne *kontaktowe *techniczne

+ ciśnieniowe cieczowe- ciecz wypełnia zamkn. układ, z czujnika term. w postaci rurki stalowej o śr. 9-10 mm, dł. ok. 100 mm, kapilary i rurki Bourdona. Pod wpływem ogrzewania czujnika, ciecz rozszerza się wywołując w ukł. zamkn, wzrost ciśn, ciśn to jest funkcją temp, podłączony manometr można więc wyskalować w ^oC. Jako cieczy: rtęci(-30 do +600^oC), cieczy organicznych(-35 do 350^oC). Czujniki ze stali stopowej, kapilary z miedzi lub stali węglistej. Kapilarę zabezp. się specjalną elast. rurką ochronną wypełniając przestrzeń miedzy nimi wazeliną stosow. w łożyskach kulkowych. Klasa przyrządów-1,5. Stosowane jako przyrz. rejestrujące i jako dające impuls do automatycznej regulacji.

+ ciśnieniowe parowe- ciśn. pary nasyconej jest jednoznaczna funkcja temp. Układ zamkn. wypełniony jest częściowo cieczą(2/3), reszta wypełniona parą. Jako cieczy: dw. węgla(-70 do +30^oC), eter(+50 do +180^oC), rtęć(+360 do +650^oC)

+ dylatacyjny- ma czujnik złoż. z rurki i wykonanej z metalu o dużej rozszerz. cieplnej (mosiądz, chrom-nikie, alumin) i wlutowanego w rurkę pręta o małym współcz. rozszerzalności (porcelana). Przesunięcie końca pręta będące funkcja temp, można odczyt. ze skali. Termometry z rurka mosiężną podczas pom. temp. do 473-573K, z rurką chrom- niklową do 1273K. dokładność pom. wynosi 1-2% Termometr dylatacyjny należy grupy termometrów rozszerzalnościowych, ale nie zawiera cieczy termometrycznej. Jest to po prostu pręt miedziany (najczęściej), wydłuża się pod wpływem temp. Z reguły jest sprzężony ze wzmacniaczem hydraulicznym. Następuje więc zamiana temp.na ciśn.

+ bimetalowy-czujnik z taśmy powst. przez zgrzewanie/walcowanie na gorąco 2 metali różn. się współczynn. rozszerzalności liniowej(BIMETAL). 1 koniec czujn. połącz. sztywno z obudową termom, 2 - układem pom. Zmiany temp powod. przemieszcz. liniowe końca czujnika w kszt. taśmy płaskiej lub obrót o kąt a końca czujnika w kształcie spirali walcowej. Temp. -30 do 400^oC. dokładn: +/- 0.5%do +/- 1.%-dla niższ. temp, do+/-3% dla wyższych temp.

+ rezystancyjne- Opór elektr. czystych metali rośnie ze wzrost. temp, zaś półprzewodników maleje. Przy bud. termometrów oporowych. Materiały używane do budowy musza spełniać warunki: *łatwe do obróbki *musi istnieć możl. produkcji materiału wyjśc. do budowy czujników o ustalonych powtarzalnych własn. *stosunkowo dużą zmienność oporu z temp. *nie mogą zmieniać swoich własn. z czasem,odporne na korozje. Materiały określa się przez podanie średn. względnego przyrostu oporu między 0 a 100^oC na 1K +++ oporowe: *oporowe metalowe. * termistorowe

Metale „stosowane" w czujnikach rezystancyjnych (zakresy pomiarowe temperatur) *Pt -190^o do +630^oC *nikiel do 300^oC *wolfram do 400^oC *stopy złota ze srebrem -30^o do 120^oC

+ termoelektryczny- działanie oparte na zjawisku termoelektr. W obwodzie zamkn. składającym się z 2 różnych metali, płynie prąd elektr, jeżeli miejsca styku tych metali znajdują się w różnych temp. Zjawisko wynikiem efektu Peltiera(powstanie napięcia stykowego w miejscu zetknięcia 2 różnych metali) i zjawiska Thomsona(powst. różnicy potencjałów w przewodniku, którego końce są umieszczone w różnych temp) Powst. w obwodzie siła termoelektr. jest zależna od rodzaju metali i temp. T i T_o. Jeżeli T_o (temp. odniesienia) będzie stała, to dla danej pary metali siła termoelektr. będzie funkcja temp. t. Włączenie w obwód miernika do pom. siły termoelektr. jest możliwe dzięki prawu 3 metalu: wprowadzenie do obwodu metali a/b 3 metalu c nie wpływa na wart. wypadkowej siły termoelektr. pod warunkiem, że oba końce przewodu c znajdują się w takiej samej temp. Miejsce włączenia 3 metalu dowolne.

Termoelement (cechy): * szeroki zakres stosowania * zmiany siły termoelektr. wraz ze zmianą temp oraz jej ciągła i liniowa zależność od temp *wysoka dopuszczalność temp pracy ciągłej *stałość właściwości w czasie *duża powtarzalność właściwości przy produkcji

Zjawisko termoelektryczne A nA,VA złącze 2 metali nA,VA B Kontaktowa różnica potencjałów: Vab=Vb-Va+(kT/e)*ln(Na/nb) nA,nB-koncentracja swobodnych elektronów, Va, Vb-praca wyjścia elektronu, T-temp, złącza, k-stała Bolzmana, e-ładunek elektronu

Termometry optyczne całkowitego promieniowania-działanie wykorzystuje zależność między energią wypromieniowaną a temp bezwzględną ciała. W zależności od tego czy termometr rejestruje promieniowanie o wszystkich dł fal, o wybranym zakresie dł fali lub określa wynik na podstawie barwy ciała nagrzanego, rozróżniamy: * termometru(pirometry) optyczne całkowitego promieniowania i * termometry (pirometry) optyczne do oznaczania temperatury wg. barwy ciała.

Termometry specjalne: *termofarby, termokredki wykorzystuje występow. określonych barw, odpowiadające określ. temp w specjalnej farbie pokrywającej badane ciało. Temp. określa się przez porówn. barwy z skala. Dla temp. 40-650^oC, *Termokredka- do szybk. określ. temp. Barwa charakteryz.występ. po 2 sekundach. Dla temp. 65-600^oC

METODY: *metalograficzna - obserwując zjawisko rekrystalizacji w próbce ze stopu kobalt-chrom co 25^o w granicach 500-900^oC *kalorymetryczna- małą próbkę np. z niklu stykamy z ciałem którego temp. Chcemy określić. Po upływie określonego czasu wkładamy próbkę-czujnik do kalorymetru. * fotograficzna- 250-100^oC przez obserwacje stopnia zaciemnienia specjalnej kliszy wrażliwej na promienie podczerwone. Otrzymany obraz musi obejmować punkty w których temp. Jest ściśle określona inną metodą. Do określania temp. na powierzchni ciała.

*Stożki Segera- stożek uformowany z masy ceramicznej o ściśle określonym składzie topi się przy odpowiedniej temp. Do pomiarów powyżej 600^oC przemyśle ceramicznym.

Błąd bezwzględy i względny- Różnicę między wart. wielk.określonej pomiarem, a wartością istotną(rzeczywistą) nazywamy błędem bezwzględnym POMIARU. Jeśli wartość wielk. ustalonej przez pom. jest większa od rzeczywistej, to błąd jest dodatni, inaczej ujemny.

Błąd względny POMIARU jest równy stosunkowi błędu bezwzględnego do wart. rzeczywistej wielk, mierzonej lub do wartości wielk. ustalonej przez pomiar. Różnica w określeniu błędu względnego, wynikająca z różnego odniesienia jest bez znaczenia, ze względu na małe wart. błędu bezwzględnego.

Poprawką nazywa się wartość, jaką należy dodać do wartości wielkości określonej przez pomiar, aby otrzymać wartość istotną wielkości mierzonej. Poprawka jest równa błędowi bezwzględnemu ze znakiem przeciwnym.

Błąd bezwzględny PRZYRZĄDU - różnica między odczytanym wskazaniem przyrz, a wskazaniem,przyrządu doskonałego, wskazując bezbłędnie. Pojecie błędu względnego PRZYRZĄDU tworzy się podobnie jak pojęcie błędu pomiaru. Błąd pom. jest większy od błędu przyrz.

Spalanie- szybko przebiegającym procesem utleniania, czemu towarzyszy emisja ciepła oraz niekiedy efekt świetlny (płomień). Określa się też procesy utleniania zachodzące w organ. żywych, mimo że nie towarzyszy temu efekt świetlny. Pierwiastkami palnymi w paliwach są C, H.

Rodzaje: *całkowite -gdy cała masa spalanej substancji ulegnie utlenieniu. Występuje gdy nie tylko nie ma dymu czy palnych substancji w popiele, ale i nie utlenia się część paliwa w postaci pary *niecałkowite - występuje w zasadzie w spalaniu paliw stałych i charakteryzuje się zawartością części palnych w odpadach paleniskowych - w żużlu, lotnym popiele *niezupełne - w produktach spalania pojawiają się gazy palne CO, H2, CH4. Najczęstszy sposób spalania niezupełnego to tlenek węgla

Paliwa gazowe ciekłe- łatwo i szybko przesyłać rurociągami na dużą odl, bez przeładunków i strat, wysokie wartości opałowe, łatwe i zupełne spalanie przy niewielkim nadmiarze pow, spalanie bez pozostałości(tj. żużel, lotny popiół, koksik), pozostawia czyste komory spalania, łatwa regulacja, automatyzacja dopływu paliwa, możliwość uzyskania wysokich obciążeń cieplnych w komorze. Paliwa ciekłe do silników spalinowych, do kotłów parowych.

-LO(l.oktanowa)- określa się przydatność paliw, wart. opałową, lotność paliwa, prężność par, ciężar właściwy, zaw. zanieczyszczeń dla silników spalinowych o zapłonie iskrowym -LC(l.cetanowa) powyższe dla silników wysokoprężnych Metody: motorowa i temperaturowa.

Wartości opałowe(ciepło spalania) paliw ciekłych zalezą od zawartości wodoru, węgla, siarki i innych związków palnych, wchodzących w skład związków tworzących dane paliwo. Lotność paliwa określa się na podstawie krzywej destylacji, która orientuje ile paliwa oddestylowuje w znormalizowanych warunkach- za pomocą aparatu Englera Prężność pary oznacza się metodą statyczną w bombie Reida polega na bezpośrednim pom. prężności pary w różnych temp. Gęstość benzyny- 710-780 kg/m³

Prawidłowe spalanie zaczyna się w momencie przeskoku iskry między elektrodami świecy i rozprzestrzeniać się równomiernie(20-30m/s). Nieprawidłowe spalanie objawia się: samozapłonem, przedwczesnym zapłonem, detonacją

Gazowe: *gaz z półkoksowania *z koksownicy *świetlny *wodny *metan *propan *butan Ciekłe: *benzen *rapa naftowa *benzyna lotnicza *silnikowa *olej napędowy *alkohol etylowy *mazut

Paliwa stałe- naturalne uporządk. wg. rosnącego stopnia ich uwęglenia. Uwęglanie jest proc. złoż.,pokład materiału rośl. traciły na przestrzeni epok geolog. tlen i wodór i wzbogacały się w pierw.węgiel. *drewno powietrzno-suche *torf powietrz.-suchy *węgiel brunatny *brunatny i brykietowy *węgle kamienne

Ciepło spalania (wartość opałowa górna) -W_t ilość ciepła powstałą przy spalaniu całkow. i zupełnym jednostki masowej Lu objętościowej paliwa, - produkty spalania zost. ochłodzone do temp początkowej składników biorących udział w spalaniu, a woda ulega wykropleniu.

Oznacza się mierząc w znormalizowanych war. przyrost temp jako efekt cieplny spalania próbki paliwa w bombie kalorymetrycznej. Układ składa się z 3 elementów: *bomby kalorymetrycznej(cylindryczne grubościenne naczynie o pojemności ok.100cm³ , z nierdzewnej stali o masie 3,25kg) *naczynia kalorymetrycznego(cylindryczne naczynie z niklowanej blachy o poj.2-3dm³ *dwuścienne naczynie wypełnione woda zwanego płaszczem wodnym(naczynie dwuścienne z niklowanej blachy o pojemności minimum 15dm³

Wartość opałowa (wartość opałowa dolna)- W_u liczbowo równa różnicy między wartością W_t a ilością ciepła potrzebną do odparowania wody zaw. w paliwie i powst. ze spalania H z tego paliwa. Ciepło parow.wody przy 0oC - 2500kJ/kg. W_u=W_t-2500m_w kJ/kg

Kalorymetr: *bomba *naczynie kalorymetryczne *podstawka *płaszcz wodny *mieszadło *porywa *termometry *przewód elektryczny

Przebieg: Pomiar przeprowadza się zachowując te same warunki w jakich wyznacza się stała K kalorymetru-czyli taka ilość ciepła w dżulach jaka jest potrzebna do ogrzania danego układu kalorymetrycznego o 1^oC. Naważkę węgla spala się w postaci sprasowanej pastylki lub pyłu w woreczku kolodionowym. W pastylkę wprasowujemy środek żelaznego drucika oporowego o długości ok.12cm, i warzymy na wadze analitycznej. Tygielek z pastylka umieszcza się w koszyczku zamocowanym do jednej z elektrod w pokrywie bomby. Końce drucika oporowego zakleszczamy w zaciskach elektrod. Odmierzamy pipeta 10cm³ destylowanej wody. Bombę zamykamy. Po usunięciu powierza z bomby, łagodnym strumieniem tlenu zamykamy zawór wlotowy i napełniamy ją ciśnieniem 25bar.Naczynie kalorymetryczne napełniamy wodą, wkładamy bombę. Jeśli bomba jest szczelna podłączamy do n niej przewody od urządzenia zapalającego, a do wody w kalorymetrze wkładamy termometr Beckmana oraz mieszadło. Po 10min mieszania przystępujemy do właściwego pomiaru kalorymetrycznego który dzieli się na 3 okresy: wstępny, główny i końcowy.

Równanie ciągłości strugi-jeżeli założymy ze dla płynu nieściśliwego temp jest stała i jednakowa dla każdego przekroju rurociągu to obj. płynu wpływającego i odpływającego w ciągu 1 sekundy z dowolnego przekroju przewodu jest stała. V₁A₁=V₂A₂

Prawo Bernoulli'ego- mówi, że każdemu zwiększeniu się prędkości , a co za tym idzie ciśn. dynamicznego, musi automatycznie towarzyszy zmniejszenie się ciśn. statycznego i na odwrót, przy każdym zmniejsz. prędkości i ciśn. dynamicznego, rośnie ciśn. statyczne

Em=(v2/2)+gh+(P/d)=const e-energia jednostki masy płynu d-gęstość v-prędkość cieczy w rozpatrywanym miejscu; h - wysokość w układzie odniesienia, w którym liczona jest energia potencjalna; g-przyśp.grawitacyjne p-ciśn.cieczy w rozpatrywanym miejscu

Metody pomiaru prędk. i natęż. przepływu: *przyrz./urządz., które pozwal. na określ. tylko średn. natęż. przepływu w czasie obserwacji: przepływomierze 1 i 2 zbiornikowe, komorowe i wirnikowe*pozwalające ustalić chwil. natęż. przepł: danaidy, naczynia Ponceleta, rurki spiętrzaj, zwężki, przepływom. ultradźwiękowe, elektromagn., pływakowe

Przepływomierze zbiornikowe otwarte- na omierzeniu określ. przez ważenie porcji cieczy. Do pom. ilości wody. Na: * dwu przepływomierz u zbiornikowy i dwu komorowy, - zbiornik z przegrodą zaopatrzoną na końcu w przelew. Komory przed pom. wzorcowane przez ważenie wypełniającej je wody; * nieckowy- wykorzystuje się siłę ciężkości jaką siłę automatyczną uruchamiającą urządz. *wirnikowe na proporcjonalności prędk. obrotowej wirnika do strumienia przepływu. Rozróżnia się przepływomierz: skrzydełkowe, śrubowe, turbinowe *komorowe- do cieczy ciemniej,- paliw. Obj. cieczy która w pewnym czasie przepłynęła jest wprost proporcj. do liczby obrotów elem. ruch.

Zwężki- jako zwężki stosuje się kryzy, dysze i zwężki Venturiego. Są wygodnymi przyrządami pom. ze względu na dużą dokładność i możliwość zastosowania w szerokich zakresach temp.

Rotametry- przepływomierze pływakowe, nal. do grupy o stałym spadku ciśn, a zmiennym przekroju przepł. Przepływający strumień cieczy lub gazu podnosi na skutek różn. ciśn. pływak, aż gdy zwiększająca się pierścieniowa szczelina między śc. rurki a korpusem pływaka osiągnie powierzch. przy której działające na pływak siły zrównoważą się.

Rurka spiętrzająca Prandtla- mierzy się ciśn. statyczne i całkowite. Przez przyłączenie do manometrów cieczowych można określić wielkość ciśn. dynamicznego. Znajdując ciśn. dynamiczne z pomiaru oblicza się prędkość przepływu.

Anemometry - przyrządy do określania prędkości gazów o ciśn. zbliżonych do ciśn. atmosfer; *laserowe- wykorzystują zjawisko Dopplera *skrzydełkowe- z obudowy cylindrycznej, w której jest wirnik z skrzydełkami wykonanymi najczęściej z cienkiej blachy aluminiowej i nachylonymi pod kątem względem osi. Wirnik napędzany przepływającym strumieniem pow, posiada specjalny licznik obrotów. Służą do pom. małych prędkości. *czaszowe- wirnik to półkoliste czasze, które obracają się pod wpływem różnicy momentów powstałych na skutek różnego oporu jaki stawia przepływowi wklęsła i wypukła czasza. Ilość obrotów wirnika jest ściśle związana z prędkością przepływu.

Termoanemometry- do pomiaru prędkości płynów, mikrostruktury przepływu, zjawisk zachodzących w warstwie przyściennej, turbulentnych pulsacji prędkości używane są termoanemometry oporowe. Umieszczenie rezystora w strumieniu gazu powoduje jego chłodzenie czyli zmianę rezystancji.

Przepływomierze: * wirnikowe -na proporcjonalności prędkości obrotowej wirnika do strumienia przepływu. Rozróżnia się: skrzydełkowe, śrubowe, turbinowe *komorowe- do cieczy ciemniejszych, głównie paliw. Objętość cieczy która w pewnym czasie przepłynęła przez przepływomierz jest wprost proporcj. do liczby obrotów elem. ruchomego.

*1hPa=100Pa *1MPa=1000000Pa *1at=98066,5=1kg/cm²=0,0980665MPa *1atm=101325Pa *1mmHg=1Tor=133,322Pa *1mmH2O=9,80665Pa *1bar=100000Pa

Mikromanometr -do pom. małych wysokości słupa cieczy z dużą dokładnością. Wewn. naczynia znajd. się złocony kolec w kształcie trójkąta. Gdy lustro cieczy dotknie kolca, wówczas kolec wraz ze swym odbiciem w lustrze cieczy daje obraz.

Pomiar: Przyrz.ustawia się według poziomicy, wskaźnik na 0. Nast.przy króćcach połącz. z atmosferą doprowadzamy do zetknięcia się kolca z powierzch. cieczy przez podnoszenie lub opuszczanie naczynia śrubą lub przez dolewanie wody. Teraz doprowadzamy ciśn. większe do króćca 1 wiesze do 2. Na wskutek czego poziom wody w naczyniu opadnie; w celu przywrócenia pierwotn. położ. poziomu wzgl.kolca nadzy podnosić naczynie przez pokręcenie głowicą, aż do zaobserwow. w lustrz obrazu pokazanego na rysunku. Wysok. na jaką należało podnieść naczynie aby skompensować mierzoną różnice ciśn odczytuje się na podziałce.I na podziałce naciętej na głowicy -setne cz. mm.

Ciśnienie hydrostatyczne - to ciśn. wywierane przez słup cieczy na powierzchnie pod wpływem siły ciężkości. Ph=p*g*h ;Ph- ciśn. hydrostat. [Pa], p- gęstość cieczy [kg/m³]; g- przysp. ziemskie [m/s²]; h- głęb. zanurz. w cieczy [m]

---