가스 온도계 :간단하면서도 강력한 도구
가스 온도계는 가스의 압력과 온도 사이의 관계를 사용하여 온도를 측정하는 장치입니다. 다음은 건설의 고장과 작동 방식입니다.
구성 요소 :
1. 전구 : 저압에서 가스 (보통 헬륨 또는 수소)로 채워진 밀봉 용기. 전구의 부피는 일정합니다.
2. 압력 게이지 : 전구 내부의 가스 압력을 측정하는 장치. 이것은 종종 수은과 같은 액체를 함유 한 U 자형 튜브 인 압력계입니다.
3. 연결 튜브 : 튜브는 전구를 압력 게이지에 연결하여 압력을 전달할 수 있습니다.
작업 원칙 :
1. 이상적인 가스 법칙 : 가스 온도계는 이상적인 가스 법칙에 따라 작동하며 다음과 같이 말합니다. pv =nrt , 어디:
* p : 가스의 압력
* V : 가스의 양
* n : 가스의 두더지 수
* r : 이상적인 가스 상수
* t : 가스의 절대 온도
2. 상수 부피 : 가스 온도계에서는 전구의 부피 (V)가 일정하게 유지됩니다. 이것은 압력 (p)이 절대 온도 (t)에 직접 비례 함을 의미합니다.
3. 온도 측정 : 가스의 압력을 측정함으로써 압력과 온도의 관계를 사용하여 온도를 결정할 수 있습니다. 가스의 부피와 양은 일정하기 때문에 압력 변화는 전적으로 온도의 변화로 인한 것입니다.
교정 :
1. 빙상 : 가스 온도계는 먼저 빙상 (0 ° C 또는 273.15 k)에서 보정됩니다. 이 시점의 압력이 기록됩니다.
2. 스팀 포인트 : 다음으로, 온도계는 끓는 물 (100 ° C 또는 373.15 k)에 배치되며 압력을 다시 측정합니다.
3. 선형 관계 : 이상적인 가스 거동을 가정하면, 얼음 점과 스팀 포인트의 압력 판독 값은 압력과 온도 사이의 선형 관계를 정의합니다. 이 선형 관계는 다른 압력 판독의 온도를 결정하는 데 사용될 수 있습니다.
장점 :
* 높은 정확도 : 가스 온도계는 특히 저온에서 매우 높은 정확도를 달성 할 수 있습니다.
* 넓은 온도 범위 : 그들은 매우 낮은 곳에서 매우 높은 온도를 측정 할 수 있습니다.
* 절대 온도와 직접 관련된 : 압력 판독 값은 절대 온도와 직접 관련되어 기본 온도 측정 도구입니다.
단점 :
* 느린 응답 시간 : 가스 온도계는 환경과 열 평형에 도달하는 데 느리게 진행되어 빠른 온도 변화에 적합하지 않습니다.
* 부피가 크고 깨지기 쉬운 : 전구와 압력계는 상대적으로 부피가 크고 깨지기 쉽기 때문에 일부 응용 분야에서 사용하기가 어려울 수 있습니다.
* 일상적인 사용에 실용적이지 않음 : 그들은 복잡성으로 인해 연구 및 교정 목적으로 실험실 환경에서 주로 사용됩니다.
결론 :
일상 생활에서 널리 사용되지는 않지만 가스 온도계는 과학적 연구와 다른 온도 측정 장치를 교정하는 데 중요한 역할을합니다. 열역학의 기본 법칙에 의존하면 광범위한 범위에서 매우 정확하고 신뢰할 수있는 온도 측정을 제공 할 수 있습니다.
