温度计的使用课件.ppt
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- 温度计 使用 课件
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1、温度的测量和控制 一、温度测量的基本依据 1.热力学第零定律是进行体系测量的基本依据 (1)可以通过使两个体系相接触,并观察这两个体系的性质是否发生变化而判断这两个体系是否已经达到平衡。 (2)当外界条件不发生变化时,已经达成热平衡状态的体系,其内部的温度是均匀分布的,并具有确定不变的温度值。 (3)一切互为平衡的体系具有相同的温度。所以,一个体系的温度可以通过另一个与之平衡的体系的温度来表达;或者也可以通过第三个体系的温度来表达。 2.温标 定义:温标是温度的标准量的简称。 温标的确定包括测量物质的选择、固定点的选择、温度值的划分等。 常见的温标有: 热力学温标以卡诺循环为基础。根据卡诺特循
2、环得出的温标可适用于任何温度区间,且与工作物质的性质无关。由于卡诺循环是一种理想循环,所以热力学温标也是一种理想的温标。 测温的固定点:选定水的三相点温度(273.16K) 单位:K(1)热力学温标(开尔文1848年)(2)国际实用温度计(温标的二级标准) 测温的固定点:选定一些可靠而又能高度重视的平衡点。规定:在不同的温度区间必须选定指定的、具有高稳定度的标准温度来度量各固定点之间的温度值。 单位:K(3)摄氏温标 测温的固定点:选定水的冰点为0; 水的沸点为100 摄氏温标和热力学温标的换算关系可表示为:t=T-273.15 (4)华氏温标(德国物理学家华伦海特) 测温的固定点:选定水的冰
3、点为32F; 水的沸点为212F 华氏温标与摄氏温标的换算关系为:tF=32+9/5t 二、温度计 1. 接触式温度计 在测量时必须将温度计接触被测体系,待达平衡后,由测温物质的物理参数来反映所测的温度值。 接触式温度计非接触式温度计温度计温度计分类温度计分类测温属性测温属性举例举例可用的温度范围可用的温度范围液体膨胀温度液体膨胀温度计计液柱高度液柱高度玻璃酒精温度计玻璃酒精温度计 玻璃玻璃水银温度计水银温度计-30-30 300 300 -110-110 5050热电偶热电偶热电势热电势铂铑铂铑- -铂热电偶铂热电偶 镍铬镍铬- -镍硅热电偶镍硅热电偶-110-110 1500 1500 -
4、200-200 11001100电阻温度计电阻温度计电阻电阻铂电阻温度计铂电阻温度计-260-260 11001100蒸气压温度计蒸气压温度计蒸气压蒸气压氧蒸气压温度计氧蒸气压温度计低温低温(1)玻璃水银温度计 玻璃水银温度计是液体膨胀温度计的一种,它的测温物质是盛在上端带有一支均匀毛细管的玻璃球中的水银,温度的变化造成水银体积的变化,从而使毛细管中的水银液面上升或下降,通过毛细管外壁的刻度,就能直接读出被测物体的温度。 它是利用水银具有钝化比较容易、比热小、传热速度快、膨胀系数比较均匀、不易粘附在玻璃上,而且水银不透明性等性质。 a a、普遍温度计:、普遍温度计:刻度线每格为刻度线每格为11
5、或或0.50.5量程范围为量程范围为0 0 100100、0 0 250250、0 0 360360等等b b、精密温度计:、精密温度计:刻度以刻度以11为间隔、也有刻度间隔为为间隔、也有刻度间隔为0.020.02或或 0.010.01(专供热用的)(专供热用的)量程范围为量程范围为0 0 5050c c、贝克曼温度计:、贝克曼温度计:刻度间隔为刻度间隔为0.010.01量程一般仅量程一般仅5 5 66d d、高温水银温、高温水银温度计:度计:用特殊配料的硬质玻璃或石英做管壁,用特殊配料的硬质玻璃或石英做管壁,并在其中充以氮气或氩气,因而使温并在其中充以氮气或氩气,因而使温度最高可以测到度最高
6、可以测到750750贝克曼温度计 与普通温度计不同之处:贝克曼温度计能准确测量出温度差,但不能用来测量温度的绝对值。 贝克曼温度计的调节: 调节目的调节目的:使贝克曼温度计的毛细管中的水银面都落到合适的范围。 调节方法(一):调节方法(一): a、确定贝克曼温度计在实验中的调节温度值(=实验起始温度+R) b、连接贝克曼温度计贮汞槽与水银球中的水银c、调整水银球中水银量 d、拿出断开水银 e、检验贝克曼温度计是否合要求R值的确定: 将贝克曼温度计与另一支普通温度计一起插入盛水(或其它液体)的烧杯中,慢慢加热,注意观察贝克曼温度计水银的上升情况,当到达刻度K时,记下普通温度计的读数(t1),温度
7、继续上升,直到贝克曼温度计中水银柱上升到毛细管末端M时,再记下普通温度计的读数(t2),t2与t1之差即R值。即R=t2- t1 例如,在苯溶液凝固点降低实验中,K的刻度是4,该处应表示实验温度5.5(t),而从K位置的4到温度计末端M处实验证明R为3,则该调节温度为t+R=5.5+3=8.5调节方法(二):调节方法(二):利用水银贮槽的标尺直接调节 a、先将贝克曼温度计倒置,让水银球中的水银依靠重力作用沿着毛细管下降,并与水银贮槽中的水银相连接。 b、轻轻放正温度计,注意不要让水银柱断开,此时贝克曼温度计顶端水银贮槽中的水银可慢慢流入水银球。注意观察水银液面在贮槽标尺上的位置,达调节温度的刻
8、度时,按照正确的敲击手法使水银柱断开。 c、若调节温度低于室温时,则需要将温度计放入低温浴中,水银液面才能慢 慢下降到所要求的标尺位置,然后按照同样的方法使水银柱断开。d、检验贝克曼温度计是否合要求。使用贝克曼温度计的注意点: a、贝克曼温度计是精细玻璃制品,很容易破碎,操作或放置时都要注意。 b、要将贝克曼温度计的水银柱断开时,必须注意掌握正确的敲击手法;要以右手紧握温度计的中部,并使温度近于垂直,用左手由下向上轻击右手腕。注意用力的方向与毛细管平行,力也不要用得太大,更不能直接敲击温度计。 c、必须注意勿让已经调节好的温度计毛细管中得水银与贮槽中的水银相接,调好的温度计最好直接安放在待使用
9、的仪器上。 玻璃温度计使用时注意点: a、玻璃易破碎,因此不能受到撞击、折拗以及骤冷骤热等。b、必须等待温度计与被测物体间达到热平衡、水银柱液面不再移动后方可读数,达到热平衡所需要的时间与温度计水银球的直径、温度的高底以及被测物质的性质等有关,一般情况下温度计浸在被测物体中约16分钟才能达到热平衡。c、为了防止水银在毛细管壁上的粘附;在读数前常常必须轻轻敲击温度计,这一点在使用精密温度计时尤其必须注意。d、读数时,水银柱液面,刻度和眼睛应保持在同一水平面上,以避免读数误差。e、使用全浸式温度计测温时,应将温度计的水银部分全部浸没在被测体系中,否则必须进行校正。f、由于温度计制作上的问题或者温度
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