|
Понятие температуры тесно связано с понятием теплового равновесия. Тела, находящиеся в контакте друг с другом, могут обмениваться энергией. Энергия, передаваемая одним телом другому при тепловом контакте, называется количеством теплоты.
Тепловое равновесие — это такое состояние системы тел, находящихся в тепловом контакте, при котором не происходит теплопередачи от одного тела к другому, и все макроскопические параметры тел остаются неизменными. Температура — это физический параметр, одинаковый для всех тел, находящихся в тепловом равновесии. Возможность введения понятия температуры следует из опыта и носит название нулевого закона термодинамики.
В молекулярно-кинетической теории температура характеризует среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул.
Для измерения температуры используются физические приборы — термометры, в которых о величине температуры судят по изменению какого-либо физического параметра. Процесс измерения температуры основан на установлении теплового равновесия между термометром и телом, температуру которого измеряют. Для создания термометра необходимо выбрать термометрическое вещество (например, ртуть, спирт) и термометрическую величину, характеризующую свойство вещества. В различных конструкциях термометров используются разнообразные физические свойства вещества.
|
|
Жидкостные термометры
Прибор для измерения температуры, действие которого основано на термическом расширении жидкости. В зависимости от температурной области применения жидкостные термометры заполняют этиловым спиртом (от —80 до +80 °С), ртутью (от —35 до +750 °С) и другими жидкостями (пентан, толуол и т. д.). Примеры: комнатный спиртовой термометр, медицинский ртутный термометр и др.
|
|
|
Биметаллический термометр
Действие термометра основано на свойстве биметаллической пластины, способной деформироваться при изменении температуры.
Биметаллическая пластина состоит из из двух слоев разнородных металлов или сплавов (напр., сталь и алюминий). Изготовляют главным образом одновременной прокаткой или прессованием двух заготовок.
|
|
|
Газовый термометр
Прибор для измерения температуры, действие которого основано на зависимости давления или объема газа от температуры. Заполненный гелием, азотом или водородом баллон, соединенный при помощи капилляра с манометром, помещают в среду, температуру которой измеряют. По измеренному объему или давлению газа, используя его уравнение состояния, определяют температуру.
|
|
|
Термометр сопротивления
Прибор для измерения температуры, действие которого основано на изменении электрического сопротивления металлов и полупроводников с температурой.
|
|
|
Инфракрасный термометр
Пирометры — (от греч. pyr — огонь и metron — мера, metreo — измеряю) оптические приборы для измерения температуры непрозрачных тел по их излучению в оптическом диапазоне спектра. Позволяет измерять температуру бесконтактным методом.
|
|
|
Термопара
Термочувствительный элемент в устройствах для измерения температуры, системах управления и контроля. Состоит из двух последовательно соединенных (спаянных) между собой разнородных проводников или (реже) полупроводников. Если спаи находятся при разных температурах, то в цепи термопары возникает электродвижущая сила (термоэлектродвижущая сила), величина которой однозначно связана с разностью температур «горячего» и «холодного» контактов.
|
|
|
|
Таблица 1. Различные типы термометров
|
|
|
