Uniwersytet Warmińsko-Mazurski Krzysztof Roszkowski
w Olsztynie gr. I
Wydział Nauk Technicznych
kierunek: mechanika i budowa maszyn
ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z TERMODYNAMIKI
TEMAT: Pomiary temperatury
Wyznaczanie klasy dokładności termometrów
Do wykonywanego ćwiczenia zostały użyte termometry rozszerzalnościowe. W termometrach tych jest wykorzystywane zjawisko zmiany objętości cieczy termometrycznej wraz ze zmianą temperatury. Właściwości cieczy manometrycznych decydują głównie o charakterystyce termometru. Oprócz tego istotny jest rodzaj szkła, z którego wykonany jest termometr. Jako ciecz termometryczna najwięcej zalet ma rtęć. Są to:
nieznacznie zmieniający się z temperaturą współczynnik rozszerzalności, co umożliwia stosowanie podziałki liniowej
wyraźny menisk
brak zwilżania ścianek kapilary termometru
łatwość uzyskania w stanie czystym
Cieczowe termometry szklane mogą być rurkowe lub pałeczkowe. Termometr rurkowy ma cienkościenną kapilarę oraz osobno wykonaną skalę umieszczoną wewnątrz szklanej rurki. Termometr pałeczkowy jest grubościenną kapilarę, na której jest nacięta skala. Wytrzymałość takiego termometru jest większa, co pozwala na pomiary wyższych temperatur.
KRYTERIA PODZIAŁU PRZYRZĄDÓW DO POMIARU TEMPERATURY:
zakresy stosowania termometrów
wielkości jakie mierzymy, np. wymiary liniowe, oporność elektryczna, napięcie termoelektryczne, natężenie promieniowania
ciecz termometryczna, np. termometry rtęciowe, alkoholowe
DOKŁADNOŚĆ POMIARU TEMPERATURY:
Zależą od rodzaju termometru:
laboratoryjny: 0,1K
specjalny (Beckmanna): 0,01K
przemysłowy: dla zakresu 273-323K
1K
dla zakresu 323-373K
1,5K
dla zakresu 373-473K
2K
dla zakresu 473-573K
3K
dylatacyjny: 1-2%
bimetalowy: dla zakresu 243-673K od
0,5% do
1,5%
dla niższych temperatur
3%
manometryczne: 1-2%
rezystancyjne: 0,01-1%
pirometry radiacyjne: do 1673K
15K
do 2273K
25K
- pirometry monochromatyczne: dla zakresu 873-1273K
1,5K
dla zakresu 1273-2273K
5K
dla zakresu 2273-3273K
10K
TABELA WYNIKÓW:
Temperatura wzorcowa [0C] |
Temperatura wskazywana przez termometry [0C] |
||||||||
|
rtęciowy rurkowy |
rtęciowy pałeczkowy |
alkoholowy |
||||||
|
t |
ε [0C] |
δ [%] |
t |
ε [0C] |
δ [%] |
t |
ε [0C] |
δ [%] |
22 |
23 |
1 |
4,5 |
22 |
0 |
0 |
24 |
2 |
9 |
24 |
25 |
1 |
4,2 |
2 |
0 |
0 |
26 |
2 |
8,3 |
26 |
27 |
1 |
3,8 |
26 |
0 |
0 |
28 |
2 |
7,7 |
28 |
29 |
1 |
3,6 |
28 |
0 |
0 |
30 |
2 |
7,1 |
30 |
31 |
1 |
3,3 |
30 |
0 |
0 |
32 |
2 |
6,7 |
32 |
33 |
1 |
3,1 |
32 |
0 |
0 |
34 |
2 |
6,3 |
34 |
35 |
1 |
2,9 |
34 |
0 |
0 |
36 |
2 |
5,9 |
36 |
37 |
1 |
2,8 |
36 |
0 |
0 |
38 |
2 |
5,6 |
38 |
39 |
1 |
2,6 |
38 |
0 |
0 |
40 |
2 |
5,3 |
40 |
41 |
1 |
2,5 |
40 |
0 |
0 |
42 |
2 |
5 |
42 |
43 |
1 |
2,4 |
42 |
0 |
0 |
44 |
2 |
4,8 |
44 |
45 |
1 |
2,3 |
44 |
0 |
0 |
46 |
2 |
4,5 |
46 |
47 |
1 |
2,2 |
46 |
0 |
0 |
48 |
2 |
4,3 |
48 |
49 |
1 |
2,1 |
48 |
0 |
0 |
50 |
2 |
4,2 |
50 |
51 |
1 |
2 |
50 |
0 |
0 |
52 |
2 |
4 |
52 |
53 |
1 |
1,9 |
52 |
0 |
0 |
54 |
2 |
3,8 |
54 |
55 |
1 |
1,85 |
54 |
0 |
0 |
56 |
2 |
3,7 |
56 |
57 |
1 |
1,8 |
56 |
0 |
0 |
58 |
2 |
3,6 |
58 |
59 |
1 |
1,7 |
58 |
0 |
0 |
60 |
2 |
3,4 |
60 |
61 |
1 |
1,7 |
60 |
0 |
0 |
62 |
2 |
3,3 |
Zakresy pomiarowe termometrów [0C] |
|||||||||
0-50 50-150 |
-5-155 |
-5-105 |
0-110 |
WNIOSKI:
Termometry użyte w ćwiczeniu posiadają różną klasę dokładności. Z pomiarów wynika że termometr pałeczkowy jest obarczony zerowym błędem pomiarowym (temperatura przez zeń wskazywana jest identyczna co wzorcowa). Największy błąd popełniliśmy mierząc temperaturę termometrem alkoholowym, którego klasa dokładności przez nas wyznaczona wynosi ok. 2.
termometr rurkowy
termometr pałeczkowy
termometr alkoholowy