TEMPERATURA Jeden ze parametrów stanu termodynamicznego układu charakteryzujący stopień jego ogrzania. Skalarna wielkość fizyczna charakteryzująca stan równowagi termodynamicznej układu makroskopowego. Stan cieplny ciała Miara energii kinetycznej ruchu cząsteczek SKALE TERMOMETRYCZNE Do określenia skali temperatur potrzebne są stałe punkty termometryczne, odpowiadające odtwarzalnym stanom równowagi międzyfazowej np. temperatura topnienia lodu 0oC (p=1atm.) czy temperatura wrzenia wody 100oC (p=1atm.). SKALE • Celsjusza 1°C, • Farenheita 1°F tF=9/5tC+32 TERMODYNAMICZNA (BEZWZGLĘDNA) SKALA TEMPERATUR TERMODYNAMICZNA (BEZWZGLĘDNA) SKALA TEMPERATU Temperatura zera bezwzględnego: zanika ruch cieplny cząstek, sprawność silnika w cyklu Carnota równa się jeden 1 2 (1 ) T T η = ⋅ − , najniższy stan kwantowy cząstek ΔS=0, ΔQ=0 ⇒T=0 Przyjęto, za podstawę termodynamicznej skali temperatur punkt potrójny wody równy 273,16 K (Kelvin) . SKALE • Kelvina 1K=1/273,16 części temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody. Jednostka układu SI, TK=tC+273,16 • Rankine’a 1R TR=tF+459,67 TR=9/5TK MIĘDZYNARODOWA PRAKTYCZNA SKALA TEMPERATUR MIĘDZYNARODOWA PRAKTYCZNA SKALA TEMPERATU (przyjęta przez XIII Generalną Konferencję Miar 1967/1968) Jest najlepszym jak na dzień dzisiejszy przybliżeniem skali bezwzględnej. Jednostką temperatury w tej skali jest kelwin (1K) - T lub stopień Celsjusza (1°C) - t. 273,16 t T K = − MPST-68 jest wyznaczona przez wiele punktów stałych i określa przyrządy wzorcowe umożliwiające interpolację temperatury między punktami stałymi. Punkty stałe definicyjne T [K] T [°C] 1. potrójny wodoru 2. wrzenia wodoru 3. potrójny tlenu 4. potrójny wody 5.wrzenia wody 6. krzepnięcia złota 13,81 20,28 54,361 273,15 373,15 1337,58 -259,34 -252,87 -218,789 +0,01 100 1064,43 Przyrządy wzorcowe: 13,81K-630,74°C platynowy termometr rezystancyjny 630,74°C-1064,43°C termometr termoelektryczny PtRh10-Pt 1064,43°C temperaturę określa się na podstawie promieniowania ciała doskonale czarnego PONIEWAŻ PRAWIE WSZYSTKIE WŁAŚCIWOŚCI CIAŁ ZALEŻĄ OD TEMPERATURY (OBJĘTOŚĆ, GĘSTOŚĆ, REZYSTANCJA, DŁUGOŚĆ) ISTNIEJE OGROMNA RÓŻNORODNOŚĆ PRZYRZĄDÓW DO POMIARU TEMPERATURY. PORÓWNANIE SKAL TEMPERATUR Opis: Pw – punkt wrzenia wody przy ciśnieniu normalnym (p=1 atm=1,01325·105Pa), Pt – punkt topnienia lodu przy ciśnieniu normalnym, Zb – zero bezwzględne
(…)
… refleksji (odbicia) = Q R Q
t= współczynnik transmisji (przepuszczenia) = QT Q
Nagrzane ciało zaczyna świecić już od 5500C. Barwa zmienia się od
ciemnoczerwonej do niebieskiej (>15000). Zakres promieniowania
temperaturowego zawiera się w granicach od 0,4 do 40 μm (zakres
promieniowania widzialnego 0,4-0,8 μm i podczerwonego 0,8-40 μm).
Natężenie promieniowania cieplnego:
⎡W⎤
E = Q A ⋅τ = φ A ⎢ 2 ⎥
⎣m ⎦
gdzie: φ - moc promieniowania cieplnego (temperaturowego) φ
=Q τ,
Monochromatyczne natężenie promieniowania cieplnego:
⎡ W ⎤
Eλ = dE dλ ⎢ 2
⎥
⎣ m ⋅ μm ⎦
PRAWO PLANCKA
Mówi o energii promieniowania emitowanej przez jednostkową
powierzchnię ciała doskonale czarnego, w jednostce czasu, w
temperaturze T dla całego zakresu długości fal lub jednej długości fali.
c1 ⋅ λ−5
E 0 = ( c 2 λT )
e
−1
⎡ W ⎤
⎢ m 2 ⋅ μm…
…
Termoelektryczne (termopary),
Rezystancyjne (metalowe i półprzewodnikowe),
II.
BEZSTYKOWE (PIROMETRY)-podział
długości
fal
w
wykorzystywanego
zależności
od
promieniowania
temperaturowego,
Radiacyjne (całkowitego promieniowania),
Pasmowe,
Monochromatyczne (z zanikającym włóknem),
Dwubarwowe (stosunkowe),
Zakres stosowania przyrządów do pomiaru temperatury
TERMOMETRY
A) CIECZOWE (-200÷7500C)
T [ 0C]
Wykorzystują…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)