Heat Krugosvet енциклопедия

Действието на инструмента за измерване на температурата са различни физични явления, свързани с промяната на топлинната енергия на веществото, - промените на електрическо съпротивление, обем, налягане, радиационните характеристики, термоелектрически свойства. Един от най-простите и познати инструменти за измерване на температура - живак стъкло термометър показано на фиг. 3, както и. Топката на живак в дъното на термометъра разположени в околната среда или се притиска към обекта, който да измерва температурата, и в зависимост от крушка получава топлина или дава, живак разширява или договори и колона се повишава или понижава в капиляра. Ако термометърът е градуиран в аванс и е оборудвана с мащаб, че е възможно да се идентифицират пряко на телесната температура.

Друго устройство, чието действие се основава на термично разширение, - биметален термометър показано на фиг. 3б. Основната му елемент - спирала слой от две заварени метали с различни коефициенти на термично разширение. При нагряване, един от метала се разширява по-силен от другите спирални обрати и се върти стрелката на скалата. Такива устройства често се използват за измерване на температурата на въздуха в помещенията и на открито, но те не са подходящи за определяне на локалната температура.

Локално температура обикновено се измерва с термодвойка, състояща се от два проводника на различни метали, запоени в единия край (Фиг. 4а). При загряване такъв възел на свободните краища на проводници настъпва EMF е обикновено няколко миливолта. Термодвойките са направени от различни метали двойки: желязо и константан, мед и константан, chromel и хромалумелова. Тяхната топлинна едн варира значително линейно с температура в широк температурен диапазон.

И други известни термоелектрически ефект - зависимостта на съпротивлението на проводящия материал на температура. Това е в основата на работата на електрически термометри съпротивление, един от които е показан на фиг. 4Ь. Малък температура устойчивост чувствителен елемент (термодвойка) - обикновено намотка на тънка тел - сравнение за калибриране на съпротивлението на променливия резистор с помощта на Уитстонов мост. Устройството за изход може да бъде с различна степен на пряко във градуса.

За измерване на температурата на нажежаема органи, излъчващи видима светлина като се използва оптични пирометри. В едно изпълнение на това устройство светлината, излъчвана от тялото, в сравнение с емисиите на нажежаема лампи с нажежаема жичка, поставени в фокусната равнина на бинокъл чрез които изглеждат в излъчващия тялото. Електрическият ток нагрява лампи с нажежаема жичка, да се промени, докато чрез визуално сравняване на спиралата на светлина, а не тялото е установено, че термично равновесие установено между тях. устройство може да бъде градуирана скала директно в температурни единици.

Технически постижения в последните години се допуска създаването на нови температурни датчици. Например, в случаите, когато е необходимо особено висока чувствителност, вместо термодвойка или термометър резистентност при използване на конвенционален полупроводникови устройства - термистор. Както се използват термодвойки също променя фаза състояние на багрила и течни кристали, по-специално в случаите, когато температурата на повърхността на тялото варира в широк диапазон. Накрая, инфрачервена термография се използва, които получават инфрачервения изображението на обекта в произволни цветове, където всеки цвят съответства на определена температура. Този метод на измерване на температурата е най-широко използвани - от медицинската диагностика за проверка на изолацията на помещенията. Вижте също Физика на твърдото тяло .; Течните кристали.

Измерване на топлина количество.

Топлинната енергия (топлина количество) на тялото може да се измерва директно с помощта на така наречените калориметър; прост вариант на такова устройство е показано на фиг. 5. Това е внимателно изолирани затворен съд, снабден със средства за измерване на температурата вътре и понякога изпълнен с работна течност с известни свойства, като например вода. За измерване на количеството топлина в малък нагрява тяло се поставя в калориметър и изчакайте системата да влезе в термично равновесие. Количеството на прехвърления топлина калориметър (по-точно, за пълнене водата) е решена да се повиши температурата на водата.

Количеството топлина освобождава в химическа реакция, като горене, може да бъде измерена чрез поставяне в калориметъра малък "бомба." В "бомба" са проба, която обобщи електрическите проводници на запалването и съответното количество кислород. След като пробата е напълно изгаря и е установен термично равновесие, се определя колко увеличи температурата на калориметъра, а оттам - количеството на освободен топлина. Вижте. Също калориметрия.

Единици за топлина.

Загрява е една форма на енергия и следователно трябва да се измерва в единици на енергия. В международна SI единица енергия е джаул (J). Възможно е също така използването на не-SI единици количество топлина - калории: международен калории се равнява на 4,1868 J и термо-калории - 4.1840 J. резултатите изследователски лаборатории Чуждестранните често се изразяват с помощта на т.нар. . 15-градусови калории равни 4,1855 J остаряване несистемно Британска топлинна единица (BTU) = 1055 J BTEsredn.

източници на топлина.

основните източници на топлина са химически и ядрени реакции, както и различни методи за преобразуване на енергия. Примери за химични реакции са горене отделяне на топлина и разцепване на хранителни компоненти. Почти цялото количество топлина, получена от Земята, се осигурява от ядрени реакции в интериорния на слънцето. Човечеството се е научил да получава топлина чрез контролирани процеси на термоядрения разпад, а сега се опитва да използва същата реакция цел синтез. Топлината може да бъде превърнато в други форми на енергия, като например механична работа и електрическа енергия. Важно е да се помни, че топлинната енергия (като всеки друг) може да се преобразува само в друга форма, но не можете да получите всеки "от нищото", нито унищожена. Това е един от основните принципи на науката, наречени термодинамиката.