1. Co to jest temperatura?

jedna z podstawowych wielkości fizycznych w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej, bowiem z termodynamicznego punktu widzenia jest ona wielkością reprezentującą wspólną własność dwóch układów pozostających w równowadze ze sobą. Jest miarą stanu cieplnego danego ciała jeśli dwa ciała maja tą samą temperaturę to w bezpośrednim kontakcie nie przekazują sobie ciepła. Jeśli dwa ciała mają różne temperatury to następuje przekazywanie ciepła w bezpośrednim kontakcie z ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze – aż do wyrównania się temperatury obu ciał

1. Rodzaje termometrów

1. Stykowe

   • Rozszerzalnościowe

- cieczowe

- metalowe

• manometryczne

- cieczowe

- parowe

- gazowe

• elektryczne

- oporowe

*metalowe

*półprzewodnikowe

- termoelektryczne

b) Bezstykowe

• pirometry

- radiacyjne

- monochromatyczne

- barowe

• kamery termo wizyjne

1. Termopara i zasady działania

Termopara – element obwodu elektrycznego składający się z dwóch różnych materiałów i wykorzystujący zjawisko Seebecka zachodzące na ich styku.[ zjawisko termoelektryczne polegające na powstawaniu siły elektromotorycznej w obwodzie zawierającym dwa metale lub półprzewodniki gdy ich złącza znajdują się w różnych temperaturach ] Termopara jest wykorzystywana jako czujnik temperatury. Termopary odznaczają się dużą dokładnością co jeszcze nie oznacza dokładności całego urządzenia pomiarowego opartego na termoparze i elastycznością konstrukcji, co pozwala na ich zastosowanie w różnych warunkach. Wadą jest mechaniczna nietrwałość złącza pomiarowego i możliwość przepływu prądu poza obwodem termopary, gdy złącze nie jest izolowane. Izolacja złącza eliminuje ten efekt, ale wydłuża czas reakcji termopary na zmianę temperatury. Dlatego w pomiarach o dużej dynamice zmian stosuje się termopary bez osłony.

Zada działania

Termopara składa się z pary różnych metali zwykle w postaci przewodów, spojonych na dwóch końcach. Jedno złącze umieszczane jest w miejscu pomiaru, podczas gdy drugie utrzymywane jest w stałej temperaturze odniesienia (np. mieszanina wody z lodem). W przypadkach, gdzie nie jest wymagana duża dokładność (dopuszczalny błąd rzędu kilku stopni), jako temperaturę odniesienia traktuje się np. temperaturę wnętrza szafy sterowniczej maszyny przemysłowej, określanej z pomocą czujnika innego niż termopara (jest to tzw. sztuczne zero). Pod wpływem różnicy temperatury między miejscami złączy (pomiarowego i „odniesienia”) powstaje różnica potencjałów (siła elektromotoryczna) [czynnik powodujący przepływ prądu w obwodzie elektrycznym równy energii elektrycznej uzyskanej przez jednostkowy ładunek przemieszczany w urządzeniu (źródle) prądu elektrycznego w przeciwnym kierunku do sił pola elektrycznego oddziałującego na ten ładunek],zwana w tym przypadku siłą termoelektryczną, proporcjonalna do różnicy tych temperatur. Spoina pomiarowa może znajdować się w obudowie o dużym przewodnictwie cieplnym. Instaluje się ją w miejscu pomiaru temperatury. Złącze odniesienia może być umieszczane w ściśle określonej temperaturze odniesienia, np. topniejącym lodzie. Złącze to może nie być złączem bezpośrednim, a zamknięcie obwodu odbywa się poprzez zaciski miernika. Charakterystyka niewielki rozmiar; niska pojemność cieplna; mała bezwładność czasowa; szeroki zakres pomiarowy przy dość dużej liniowości; prostota i niskie koszt wykonania; duża niezawodność. Pomiar temp przy użyciu termopar E=cΔt gdzie E- siła elektromotoryczna [mV] c- współczynnik termoelektryczny dla danej termopary [mV/K]Zjawisko Peltiera – polega na wystąpieniu różnicy potencjału na styku różnych metali Efekt Thomsona – w przewodniku jednorodnym, którego końce są w różnych

1. Sposoby obliczania oporu cieplnego dla różnych przegród

1. Przegroda o warstwach jednorodnych

Obliczmy pojedyncze R = $\frac{d}{\lambda}$ [ m² ·K/W] gdzie:

d – grubość warstwy materiału w komponencie [m]

λ - obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła materiału [$\frac{W}{m\ \ K}$]

i sumujemy poszczególne R oraz uwzględniamy opory przejmowania ciepła R_si R_se

R_{T =} R_si + ΣR_i + R_se

1. Przegroda zamknięta z zamkniętą pustką powietrzna liczymy j.w opór pustki powietrznej bierzmy z normy.

2. Przegroda o wentylowanej i dobrze wentylowanej pustce powietrzne(np. dach), obliczenia kończymy na pustce powietrznej.

1. Co to jest przenikalność cieplna

U [$\frac{W}{m^{2}\ K}$] cecha charakterystyczna przegrody, jest zdolność do „przepuszczania” ciepła przez przegrodę.

1. Co to jest przewodność cieplna

λ [$\frac{W}{m\ \ K}$] cecha charakterystyczna dla każdego materiału wewnątrz jego obrębu. Polega na bezpośrednim przekazywaniu energii kinetycznej jednej cząstki innej cząstce a wiec jest to możliwe tylko wówczas gdy występuje bezpośredni kontakt między molekułami.

1. Wilgotność względna

wyrażony w procentach stosunek ilości pary wodnej w powietrzu do maksymalnej ilości pary wodnej w powietrzu przy tej samej temperaturze. ϕ = $\frac{P}{P_{\text{sat}}}\%$ [p-ciśnienie cząstkowe pary wodnej zwartej w powietrzu, ciśnienie rzeczywiste P_sat- ciśnienie stanu nasycenia, odpowiadające tej samej temperaturze] np. wilgotność powietrza wynosi 70%, to znaczy że jeśli wzrośnie o 30% punktów procentowych to przy nie zmienionej temperaturze powietrza para zawarta w powietrzu zacznie się skraplać. Wilgotność 100% oznacza że par zawarta w powietrzu jest na granicy skraplania. Wilgotność 0% oznacza że w powietrzu nie ma pary wodnej.

1. Jak powstaje punkt rosy

Punkt rosy powstaje w skutek osiągnięcia maksymalnie ilości pary wodnej zawartej w określonym gazie przy stałej temperaturze. Jest to temperatura, w której przy danym ciśnieniu gazu lub mieszaniny gazów rozpoczyna się proces skraplania. W przypadku pary wodnej w powietrzu jest to temperatura, w której para wodna zawarta w powietrzu staje się przesycona (przy zastanym ciśnieniu) i skrapla się lub resublimuje. Metody pomiaru wagowa; Higrometryczna „włosowa” psychometryczna; Punktu rosy; higroskopijna-elektrochemiczna-chlorolitowa

1. Opór dyfuzyjny

Zdolność materiału do zatrzymywania pary, proporcjonalna do jego grubości i odwrotnie proporcjonalna do jego paro przepuszczalności. Jest tym większy, czym grubszy jest materiał lub poszczególne warstwy przegrody, a tym mniejszy, czym materiał jest bardziej paroprzepuszczalny.

1. Jak powstaje pleśń

Pleśń powstaje na ścianach w skutek zawilgocenia pomieszczenia, dodatnia temperatura w pomierzeniu powyżej + 10°C dodatkowo sprzyja rozwojowi zjawiska. Pleśń powstanie jeśli w pomieszczeniu przez kilka dni utrzyma się wilgotność względna na powierzchni (ściany) powyżej 0,8.

Tego raczej nie będzeie

1. Termometr przyrząd pomiarowy służący do oznaczenia temperatury w sposób pośredni poprzez rejestracje wybranej, a zależnej od temperatury wielkości fizycznej.

2. Termometr cieczowy wykorzystuje zjawisko rozszerzalności ciepłej cieczy (przeważenie rtęć lub alkoholu) w kapilarze szklanej wewnątrz której panuje próżnia.

3. Termometr rtęciowy dla temperatura od -38°C (temp. Topnienia rtęci) do + 356°C (temp. Wrzenia rtęci)

4. Termometr gazowy czynnikiem roboczym jest gaz mierzy się parametr gazu np. objętość przy stałym ciśnieniu lub ciśnienie przy danej objętości.

5. Termometr parowy wykorzystuję zależność ciśnienia pary nasyconej od temperatury, stosowany w termostatach, np. samochodowych

6. Bimetal trwałe połączenie na całej powierzchnie „paski” dwóch różnych pod względem właściwości fizykochemicznych metali lub stopów. Najczęściej bimetal wykonuje się prze zgrzanie pasków blach lub jednostronne pokrycie stalowego paska lutowiem

7. Termometr oporowy wykorzystuje zjawisko zmiany oporu elektrycznego przy zmianie temperatury, stosownym czynnikiem jest platyna brąz półprzewodniki specjalne stopy: termistor

8. Termometry rezystancyjne dzielimy ze względu na rodzaj zastosowanego czujnika na metalowe i półprzewodnikowe. W termometrach rezystancyjnych metalowych czujniki są wykonywane najczęściej z platyny niklu lub miedzi charakteryzują się prawie liniową charakterystyką i dużą stabilnością parametrów Zakres pomiarów Platyna -250 ÷ 1000[°C] Nikiel -60 ÷ 180[°C] Miedz -50 ÷ 150[°C]

9. Termopara, termoogniwo, termoelement, ogniwo termoelektryczne, czujniki temperatury działają na zasadzie zjawisk Peltiera i Thomsona. Składają się z dwóch cienkich drucików metalowych (termoelektrod) różniących się potencjałem termoelektrycznym, zespawanych lub zlutowanych ze sobą na jednym końcu zaizolowanych elektrycznie i umieszczonych w obwodzie.

10. Ciśnienie cząstkowe pary wodnej inaczej prężność pary wodnej w powietrzu wyrażona w jednostkach ciśnienia – milimetrach słupa rtęci (mm Hg) lub hektopaskalach (hPa). Wyróżnia się prężność pary wodnej aktualna – faktycznie obserwowaną w danej chwili i miejscu „ciśnienie rzeczywiste”. Maksymalną (nasycającą) najwyższą wartość ciśnienia, jaką może wystąpić w powietrzu przy danej temperaturze, zanim rozpocznie się kondensacja „ciśnienie stanu nasycenia”.

11. Metody pomiaru wilgoci

1. Wagowa

Pochłonięcie prze absolwent wilgoci. Ważenie absorbentu na wadze laboratoryjnej przed i po pomiarze m=$\frac{m_{1} - m_{2}}{m_{1}}$

1. Metoda psychometryczna

ϕ=(((p_satm –A*p_o *(t_s –t_m))/p_sats)*100 [%]

p_satm- ciśnienie nasycenia pary wodnej w temperaturze termometru mokrego [Pa]

p_sats - ciśnienie nasycenia pary wodnej w temperaturze termometru suchego [Pa]

p_o – ciśnienie barometryczne [Pa]

t_s – temperatura termometru suchego [°C]

t_m– temperatura termometru mokrego [°C]

A – stała psychometryczna zależna od prędkości przepływu powietrza [1/°C] A_>0=66*10^-5K^-1 A_<0=58*10^-5K^-1

1. Transport wilgoci jest procesem bardzo złożonym a znajomość mechanizmów transportu wilgoci, właściwości materiałów warunków początkowych i brzegowych jest zwykle nie wystarczająca, nieodpowiednia i podlega stale rozwojowi . Dlatego w niniejszej normie podano uproszczone metody obliczeń, oparte na doświadczeniu i ogólnie przyjętej wiedzy. Norma dotyczy krytycznej wilgotności powierzchnie wewnętrznej kondensacji ale nie uwzględnia innych aspektów związanych z wilgocią np. wody gruntowej, opadów wilgoci budowlanej i konwekcji wilgoci, które można brać pod uwagę przy projektowaniu komponentu budowlanego