Katatermometr

Katatermometr należy do przyrządów działających na zasadzie wymiany ciepła z otoczeniem. Jest on termometrem alkoholowym (rys. 8.33) prze­znaczonym do pomiaru intensywności chłodzenia organizmu człowieka przez otaczające środowisko.

Odbiór ciepła z organizmu człowieka uwarunkowany jest wspólnym oddziaływaniem prędkości przepływu, temperatury, wilgotności powietrza oraz temperatury powierzchni otaczających pomieszczenie. Przed wykonaniem pomiaru katatermometr należy ogrzać, najlepiej w termosie, do takiej tem­peratury, aby alkohol wypełniał rurkę kapilarną do 1/3 wysokości górnego rozszerzenia, następnie przyrząd umieszcza się w miejscu pomiaru i mierzy się czas opadania alkoholu pomiędzy kreskami 38 i 35°C. Średnia z tych wartości odpowiada normalnej temperaturze organizmu człowieka.

Dzieląc stałą katatermometru F, równą ilości ciepła wyrażonej w mcal odprowadzanej z powierzchni zbiornika o polu 1 cm², przez czas opadania τ oblicza się natężenie chłodzenia w katastopniach

Rys. 8.33. Katatermometr

Między natężeniem chłodzenia wyrażonym w katastopniach suchych K_s, prędkością w i temperaturą powietrza t_s wyrażoną w °C zachodzą następujące empiryczne zależności obowiązujące dla suchego zbiornika katatermometru:

gdy w < 1 m/s
(8.28)

gdy w > 1 m/s
(8.29)

Gdy zbiornik przyrządu osłoni się zwilżonym muślinem, wówczas inten­sywność chłodzenia, wyrażona w katastopniach wilgotnych, jest ukształtowana nie tylko przez temperaturę i prędkość przepływu, lecz także przez wilgotność powietrza. Katatermometr taki służy do wyznaczania katastopni wilgotnych K_w.

Dla katatermometru wilgotnego zachodzą zależności

gdy w < 1 m/s
(8.30)

gdy w > 1 m/s
(8.31)

gdzie t_w jest temperaturą powietrza mierzoną termometrem wilgotnym w °C.

Przy zastosowaniu katatermometru do pomiaru prędkości ogranicza się wymianę ciepła przez promieniowanie pokrywając warstewką srebra zbiorni­czki z alkoholem.

Do wyznaczenia prędkości służą w tym przypadku zależności:

gdy w < 1 m/s
(8.32)

gdy w > 1 m/s
(8.33)

z których po przekształceniach otrzymuje się wzory na prędkość przepływu powietrza

dla w < 1 m/s, (8.34)

dla w > 1 m/s, (8.35)

gdzie

K_sr - natężenie chłodzenia mierzone katatermometrem posrebrzonym,

t_s - temperatura powietrza mierzona termometrem suchym.

Za pomocą katatermometru można mierzyć prędkość przepływu w zakresie od 0,1 do 1,5 m/s. Przyrząd może być stosowany jedynie w przypadku, gdy temperatura powietrza jest niższa od 35°C.

---