- 8 -
W oparciu o drugą zasadę tormodynamlki wyprowadza się skalę temperatur niezależną od właśolwośoi olał termometryoznych (w prseolwledstwie do wyżej podanych) - Jest to tzw. bezwzględna termodynamiozria skala temperatur lub - lnaozej zwana skalą Kelwina. Temperaturę w skali termodynamicznej liozy się od ze* ra bezwzględnego t = - 273,15°C i nazywa temperaturą bezwzględna. Podstawowym punktem wzoroowym skali Kelwina Jest temperatura punktu potrójnego wody równa 273,16°K. Związek między wartościami temperatury w skali Kelwina, w skali Celsjusza i Fahrenheita ma postać:
T°K - t°C ♦ 273,15
(2)
T°K - l-t0F + 255,36
Należy podkreślić, że bezwzględna skala temperatur ma stopnie tej samej wielkośol oo skala Celsjusza.
Termodynamiczny sposób określania temperatury T°K jakiegoś olała polega na obliozenlu sprawności oleplnej odwracalnego silnika Carnota. Z określenia tego wynika, że osiągnlęole temperatury 0°K Jest niemożliwe - perpetuum mobile drugiego rd-dzaju. Praktycznie termodynamiozną skalę temperatur można realizować przy pomooy termometru gazowego. '
W badaniaoh dotyoząoych bardzo niskioh temperatur, blls-kloh 0°K, wygodnie Jest posługiwać się tzw. logarytmiczną skalą temperatur.
Przyjmuje się, że między temperaturą bezwzględną T°K 1 temperaturą 6 na skali logarytmicznej Istnieje zależność
6 - 273,15 ln
(3)
273,15
Z równania tego wynika:
fl - - oo dla T ■ 0°K, ożyli t ■ - 273,15°C{ « - O dla T a 273,15°K, ożyli t - 0°C
Podstawowymi skalami temperatur w układzie 81 są: Bezwzględna termodynamiczna skala temperatury T°K i stustopnlowa skala Oslsjusza temperatury t°C.
1.2. Rodzaje termometrów
Wahania temperatury powodują zmiany takloh wlelkośoi fizycznych olała Jak: objętośó, ciśnienie, oporność elektryczna, natężenie promieniowania 1 Inne. Każda z tyeh wlelkośoi może być wybrana za podstawę do pomiaru temperatury Jako wielkość termometryozna. W zależnośoi od zastosowanej wlelkośoi termo-metryoznej rozróżniamy następująoe rodzaje termometrów: Termometry rozszerzalnościowe: a) termometry oleozowe, b) termometry oparte na rozszerzalności olał stałych;
Termometry olśnieniowe: a) termometry gazowe, b) termometry oleozowe, o) termometry parowe;
Termometry elektryozne: a) termometry oporowe, b) termo-pary;
Termometry optyozne: a) pirometry optyozne oałkowltego promieniowania, b) pirometry optyozne monochromatyczne; Termometry speojalne.
1.2.1. Termometry rozszerzalnościowe
1.2.1.1. Termometry oleozowe. Zasada termometra oleozowego
polega na wykorzystaniu różnyoh współczynników rozszerzalnośol objętościowej oleozy termometryoznej 1 zbiorniczka zawlerają-oego tę oleoz.
Tabela 1
Najczęściej używane oleoze termometryozna
Cleez termometryozna |
Zakres gtosowanla |
Współozynnlk >8*10~5 w szkle |
Rtęć |
od -30 do +300 |
16 |
alkohol etylowy |
od -110 do +70 |
104 |
Toluen |
od -80 do +100 |
104 |
Pentan |
od -200 do +30 |
80 |