MASURAREA TEMPERATURII

CUPRINS Masurarea temperaturii Scari de temperatura

MASURAREA TEMPERATURII Temperatura este un parametru care defineste starea de incalzire a unui corp si constituie o masura a intensitatii miscarii termice a atomilor si moleculelor unui corp. Temperatura unui sistem este o proprietate care determina daca un sistem se afla în echilibru termic cu alte sisteme Temperatura empirica reprezinta un parametru care permite compararea starilor aflate la echilibru termic.

Existenta unor corelatii între schimbarea starii de încalzire semnalata de simturi si modificarea unor proprietati fizice ale corpurilor: dilatarea corpurilor cresterea presiunii unui gaz (la volum constant) cresterea volumului (la presiune constantã) rezistenta electricã.

Pentru a stabili o scara empirica de temperatura se alege o substanta termometrica particulara si o proprietate termometrica particulara a acestei substante. Apoi se defineste scara temperaturilor presupunând o relatie monotona continua între proprietatea termometrica aleasa si temperatura masurata pe scara noastra particulara.

De exemplu, substanta termometrica poate fi: un lichid într-un tub capilar de sticla si proprietatea termometrica poate fi lungimea coloanei de lichid Rezervor Capilar Scală V = Vo(1+T)

Substanta termometrica poate fi un gaz închis într-un vas si tinut la volum constant iar proprietatea termometrica presiunea gazului.

Din 1954 se foloseste punctul triplu al apei care reprezinta starea în care gheata, apa lichida si vaporii de apa coexista în echilibru. Aceata stare poate fi obtinuta numai la o anumita presiune. Presiunea vaporilor de apa în punctul triplu este de 4,58 torr. Temperatura în acest punct fix standard este aleasa în mod arbitrar egala cu 273,16 K. Kelvinul este intervalul de temperatura egal cu unitatea.

Dupa proprietatea termometrica utilizata pentru masurarea temperaturii termometrele sunt de mai multe tipuri: Nr. crt Termometru Proprietatea termometrica Relatia T(X) 1. Gaz mentinut la volum constant Presiunea, p Tp = 273,16 K p/p tr 2. Gaz mentinut la presiune constanta Volumul, V Tv = 273,16 K V/Vtr 3. Rezistentã electrica (la curent constant) Rezistentã electrica, R TR = 273,16 K R/Rtr 4. Termocuplu (la presiune constanta si curent zero) Tensiunea termoelec-tromotoare, e Te = 273,16 K e/e tr 5. Lichid aflat intr-un tub capilar Lungimea, L TL = 273,16 K L/Ltr

Termocouple - Seebeck Metal A DVAB = aDTabs DVAB DTabs Metal B Două fire din metale diferite cuplate la ambele capete şi încălzite la unul din capete produc un curent continuu a cărui tensiune electromotoare este funcţie de temperatura de la “ joncţiunea caldă” şi de natura celor două metale. Thomas Seebeck - 1821.

Termocuple - Principiul de funcţionare Efectul Peletier t.e.m - joncţiunea a 2 materiale diferite Efectul Thomson t.e.m = f() în acelaşi material Efectul Seebeck t.e.m = f(, materiale diferite) Coeficientul lui Seebeck Joncţiune rece Joncţiune caldă

Termocuple - etalonare Instrument de măsură Gheaţă topită

Termorezistenţe - RTD

RESISTIVITATEA Metalelor Rezistivitatea metalelor variază proporţional şi în acest sens cu variaţia temperaturii. Erorile de măsurare sunt minime când valoarea nominală a termorezistenţei este mare. Termorezistenţele au rezistivitate mare.. Aur Au 13.00 Argint Ag 8.8 Cupru Cu 9.26 Platină Pt 59.00 Wolfram w 30.00 Nichel Ni 6.00

Exemplu Un termometru cu rezistenta de platina are o rezistenta 90,35 Ώ atunci cand el este introdus intr-un vas pentru punctul triplu. Ce temperatura va arata termometrul daca este introdus într-un mediu pentru care rezistenta sa devine 96,28 Ώ ? TR = 273,16 K * 96,28 / 90,35 TR = 280,6 K

Infraroşu Termistori

Se cunosc mai multe scari termometrice: SCARI DE TEMPERATURA Se cunosc mai multe scari termometrice: Scara Celsius Scara Kelvin Scara Fahrenheit

SCARA CELSIUS (º C) Aceasta scara a fost inventata de suedezul Celsius în 1742, a fost numita scara centigrad pana în 1948 cand la cea de-a 9 Conferinta a Masurilor si Greutatilor a fost numita scara Celsius. Relatia de legatura dintre temperatura în K si cea în grade Celsius este: T(K)=t ( 0C ) + 273,16 K

Cele doua repere pentru SCARA CELSIUS au fost: temperatura la care apa ingheata la presiune atmosferica normala 0º C , care corespunde pe scara Kelvin temperaturii de 273,15 K temperatura la care vaporii de apa si apa lichida sunt la echilibru la presiunea atmosferica normala 100º C

SCARA KELVIN (K) Unitatea de masura pe scara termodinamica de temperatura este Kelvinul (K) in onoarea lordului Kelvin (1824 – 1907). Are ca punct fix temperatura de zero absolut (0K) care corespunde valorii de – 273,15º C.

SCARA FAHRENHEIT (º F) In 1724 Gabriel Fahrenheit a utilizat mercurul ca lichid termometric. Mercurul se dilata mult, nu adera la vas si ramane in stare de agregare lichida pentru un domeniu larg de temperatura.

Termometru afiseaza 32º F in punctul de inghetare al apei si 212º F este punctul de fierbere al acesteia la o presiune atmosferica normala. Intre temperatura exprimata in grade Fahrenheit (T) si temperatura din scara centigrada (t) exista relatia: T (º F) = 32 + (9 / 5) * t (º C)

tema: Realizaţi unul din aceste referate: Măsurarea temperaturii Măsurarea presiunii Scări de temperatura Teoria cinetico-moleculară Se notează: Conţinutul corect şi divers Prezentarea conţinutului într-o formă schematică Bibliografia diversa Aspectul referatului Referatul va fi aduc în folie pentru a fi depus la portofoliul personal