1941127090

Przedruk wzbroniony 377

CZASOPISMO POŚWIĘCONE SPRAWOM TECHNIKI I PRZEMYŚLU

WYDAWCA SP. Z O. O. PRZEGLĄD TECHNICZNY    REDAKTORZY INŻ. J. FALKIEWICZ i INŻ. M. THUGUTT

Nr. 11

WARSZAWA. 2 CZERWCA 1937 R.

Tom LXXV.

536.5

Dr. Inż. M. WOJCIECHOWSKI

Metody pomiaru temperatury.

W początkach rozwoju nauki pomiaru temperatury, termometr rtęciowy uważany był za wzorzec nie ulegający dyskusji. Stopień skali temperatur zdefiniowany był jako jedna setna część odległości między kreskami oznaczającymi 0° — temperaturę 'topnienia lodu, oraz 100° — temperaturę wrzenia wody pod normalnym ciśnieniem. Jednak w niedługim czasie liczni badacze odkryli, szereg wad tych termometrów. Stwierdzono, że rodzaj szkła ma duży wpływ na otrzymaną w ten sposób skalę temperatur, termometry rtęciowe wykazują dość znaczną hisierezę, a poza tym skala termometru rtęciowego jest bardzo wąska. To skłoniło wielu eksperymentatorów, między innymi Regnaulfa, do posługiwania się termometrem gazowym do zdefiniowania skali temperatur, posługując się termometrem rtęciowym jedynie jako przyrządem pomocniczym, kalibrowanym w odniesieniu do skali termometru gazowego.

Badania Lorda Keluina (1) doprowadziły do przyjęcia skali gazu doskonałego za skalę temperatur, przy tym za gaz doskonały uważany był gaz spełniający prawa Boyl’a-Mariotte a oraz Charles a Gay-Lussaca. Gazy rzeczywiste, takie jak wodór, hel, argon, tlen i azot, wykazują niewielkie odchylenia od prawa gazowego, więc poprawka skali któregokolwiek z tych gazów w odniesieniu do skali gazu doskonałego jest nie duża, a poza tym wartość jej może być obliczona.

Pomiar temperatury przy użyciu termometru gazowego jest bardzo trudny, o czym świadczy fakt, że tak zręczny eksperymentator, jakim był Reg-nault, popełnił błąd w oznaczeniu temperatury wrzenia siarki pod (normalnym ciśnieniem, wynoszący ok. 4^UC. Dlatego termometr gazowy nigdy nie jest używany do bezpośredniego pomiaru temperatury, a służy jedynie do kalibrowania wzorców pomocniczych którymi są: termometry rtęciowe, termoogni-wa, oraz ustalenia temperatury krzepnięcia oraz temperatury wrzenia czystych substancyj.

Skala temperatur w granicach od 0" do 100’C była badana w r. 1884 przez Chappuis (2) w Międzynarodowym Biurze Miar i Wag w Sevre. Chap-puis porównał skalę termometru rtęciowego ze szkła ,,verre dure" oraz skale termometrów azotowego i dwutlenku węgla ze skalą wodorową, przy czym wykrył maksymalne odchylenia od skali wodorowej dla temperatury ok. 40°, wynoszące:

dla termometru rtęciowego • . , 0,107°C termometru azotowego , , . 0,011°C termometru dwutlenku węgla ,    0,059°C

Skala temperatur od 100" do 600° badana była bardzo dokładnie przez Callendara (3) który wyniki swych prac ogłosił w r. 1887, a następnie wspólnie z Griflithsem w r. 1891, w Philosophical Transaclions (4).

Callendar doszedł do bardzo ważnego wniosku, że skala platynowego termometru oporowego jest identyczna ze skalą termodynamiczną. Od chwili ukazania się prac Callendara, termometr oporowy elektryczny stał się najważniejszym przyrządem do mierzenia temperatury.

Skala temperatur od 500” do 1500'C badana była przez Holborna i V/icna (5) w r. 1885, a następnie przez Holborna i Valeniinera (6) w r. 1906, Autorzy ci stosowali termometr powietrzny do temperatury 1450"C, jednak z powodu wielkich trudności technicznych wyniki ich nie były dokładne. Najdokładniejsze badania w tych granicach temperatur wykonali w r. 1911 Day i Sosman (7).

Holborn i Wien (8) w r. 1901 przeprowadzili porównanie termometru gazowego i platynowego oporowego w granicach do — 190”C, i znaleźli, że poniżej temperatury — 78"C równanie Callendara otrzymane przez kalibrowanie termometru w łaźniach: z topniejącego lodu, skraplającej się pary wodnej pod normalnym ciśnieniem i skraplającej się pary siarki pod normalnym ciśnieniem, nie może być stosowane.

Henning (9) w r. 1913 wykazał, że poniżej — 40°C odchylenia od równania Callendara są tak znaczne, że należy doń wprowadzić wyrazy z trzecią i czwartą potęgą temperatury.