1.Określ pojęcie temperatury jako wielkości fizyczną.
Temperatura jest parametrem określającym stan materii. Jest ona wielkością zależną od średniej energii kinetycznej cząstek danego ciała. Pomiar temperatury odbywa się przez pomiar wielkości fizycznych ciała, dających się łatwo mierzyć i zależnych od temperatury ciała jak: rozszerzalność objętościowa, opór elektryczny, siła elektromotoryczna termoelementu, natężenie promieniowania itp.
2.Wymień skale termometryczne. Oblicz t=20C w różnych skalach: F, K, R.
Ustalono skale termometryczne: -s. Celsjusza, -s. Fahrenheita, -s. Kelvina, -s. Reaumura.
20C w różnych skalach:
-Fahrenheita: tF=(9/5)tC+32; tF=68F
-Kelvina: TK=tC+273.15; TK=293.15
-Reaumura: TR=9/5(tC+273.15); TR=527.67
3.Wymień stosowane przyrządy do pomiaru temperatury.
Przyrządy do pomiaru temperatury: IBezstykowe: 1.Radiacyjne, 2.Fotoelektryczne, 3.Monochromatyczne z zanikającym włóknem, 4.Dwubarwowe. IIStykowe: 1.Nieelektryczne a)Rozszerzalnościowe: - rozszerzalność ciał stałych (dylatacyjne, bimetalowe) -rozszerzalność cieczy (szklane, manometryczne cieczowe) b)Ciśnieniowe: -zmiana prężności pary nasyconej (manometryczne parowe), -zmiana prężności gazów (manometryczne gazowe) 3.Elektryczne: a)Generacyjne: -termoelektryczne (wychyłowe, kompensacyjne) -szumy cieplne b)Parametryczne: -rezystancyjne (ilorazowe, mostkowe niezrównoważone, mostkowe ilorazowe, mostkowe zrównoważone), -półprzewodnikowe, -elektrolityczne, -magnetyczne, -pojemnościowe
4.Budowa termometru dylatacyjnego, zasada pomiaru temperatury.
Termometry dyletacyjne są zbudowane na zasadzie wykorzystania różnicy cieplnej rozszerzalności liniowej dwóch różnych materiałów. Różnica ta wyraża się zależnością : DL=L[1+a1Dt]-L[1+a2Dt]=L[a1-a2]Dt; gdzie: L-długość czujnika, a1a2 – cieplne współczynniki rozszerzalności liniowej zastosowanych materiałów (czynnego i biernego). Materiał czynny ma duży cieplny współczynnik rozszerzalności liniowej. Dt - zmiana temperatury. Termometry dyletacyjne stosowane są powszechnie na statkach na silnikach okrętowych do pomiaru spalin. Dokładność wskazań są rzędu 1-2%.
5.Wymień wielkości fizyczne określające temperaturę ciała.
a) rozszerzalność objętościowa
b) opór elektryczny
c) siła elektromotoryczna termoelementu
d) natężenie promieniowania itp.
6.Budowa termometru manometrycznego parowego-zasada pomiaru temperatury.
Zasada działania termometrów parowych polega na wykorzystaniu zmiany ciśnienia pary nasyconej cieczy termometrycznej ciśnienia pary nasyconej cieczy termometrycznej wraz z temperaturą, przy czym wnętrze układu pomiarowego jest wypełnione częściowo cieczą a częściowo parą nasyconą. Warunkiem poprawnego działania przyrządu jest, aby w czujniku występowały obie fazy (ciecz i para) zaś w kapilarze i elemencie tylko jedna faza. Istnieją cztery następujące wykonania termometrów parowych:
a) termometry przeznaczone do pracy powyżej temperatury otoczenia. Kapilara i elementy sprężyste wypełnione są cieczą.
b) Termometry przeznaczone do pracy poniżej temperatury otoczenia. Kapilara i elementy sprężyste są wypełnione parą.
c) Termometry przeznaczone do pracy powyżej lub poniżej temperatury otoczenia. W zależności od wskazywanej temperatury kapilara i elementy sprężyste są wypełnione cieczą lub parą.
d) Termometry przeznaczone do pracy w temperaturze otoczenia oraz powyżej i poniżej tej temperatury. Ciecz termometryczna i jej para nasycona znajdują się tylko w czujniku i przekazują zmiany ciśnienia do kapilary i elementu sprężystego, przez ciecz pośredniczącą o niskim ciśnieniu
Dokładność termometrów wynosi 1 do 2%. Długość kapilary dochodzi do 50m..
7.Budowa termometru bimetalowego – zasada pomiaru temperatury.
Bimetalem nazywa się taśmę wykonaną z dwóch różnych metali mających różne wartości cieplnych współczynników rozszerzalności liniowej. Metale połączone są przez zgrzewanie lub zwalcowanie na gorąco. W temperaturze spoczynkowej, wynoszącej najczęściej 20C taśma jest płaska. Pod wpływem wzrostu temperatury taśma się wygina w kierunku metalu biernego. Przesunięcie f w mm (dla taśmy płaskiej) wyraża się zależnością: f=K(Δt.l2/d.104), gdzie K-ugięcie właściwe w 1/deg; Δt-przyrost temperatury ponad temperaturę spoczynkową w deg; l-długość bimetalu w mm; d-grubość bimetalu w mm. Bimetale mogą mieć różne kształty, stąd różne będą ugięcia f lub kąty skręcania. Dokładność wskazań wynosi przeciętnie od ±1 ±2%. Termometry bimetalowe są dość często stosowane zamiast technicznych termometrów cieczowych szklanych.
8.Wymień rezystory termometryczne oraz podaj wzór na R=f(T).
Najczęściej na rezystory termometryczne stosowane są: platyna, nikiel i miedź.
Rt=R0[1+At+Bt2], gdzie: A i B-stałe; A=3,94x10-3; B=0,58X10-6
9.Czym różnią się termistory termometryczne od rezystorów.
Termistory różnią się od rezystorów tym, że w termistorach rezystancja maleje ze wzrostem temperatury. Cieplny współczynnik zmiany rezystancji dla termistorów jest wielokrotnie większy niż dla rezystorów.
10.Wymień wskaźniki temperatury.
Wskaźniki temperatury: 1.Stożki pirometryczne Segera. 2.Farby termometryczne. 3.Wskaźniki topnikowe.
marcin0732