Другая физика » Большая книга физики » Методология » ТЕРМОМЕТРЫ

ТЕРМОМЕТРЫ

Термометры служат для измерения температуры.

При нагревании тела расширяются. Причём не только твёрдые тела, но и жидкости, и газы.

Это свойство тел используется при изготовлении термометров. В зависимости от того, в каком состоянии находится используемое вещество (в твёрдом, жидком или газообразном), изменяются  название и принцип действия термометра.

1.Жидкостные термометры

В жидкостных термометрах используется зависимость объёма жидкости от температуры.

При повышении температуры жидкость в резервуаре термометра нагревается и, увеличиваясь в объёме, поднимается по узкой стеклянной трубочке вверх. Трубочку закрепляют на шкале, по которой и определяют положение уровня жидкости. Температура измеряется в градусах.

Жидкостные термометры бывают спиртовые и ртутные. Ртутные термометры чаще применяются в медицине. В зимнее время ртутные термометры могут замерзать (температура отвердевания ртути:   – 38,90 С), поэтому для наружных измерений не годятся. К тому же пары ртути очень ядовиты и ртутные термометры используют всё реже.

В капиллярной трубке ртутного медицинского термометра делают перемычку. И отверстие в этом месте становится ещё тоньше. 

Ртуть не смачивает стекло и после того, как ртуть перестанет подниматься, её столбик в этом месте разорвётся. Ртуть «подожмётся», придавая шарообразную  форму поверхности, и уже не сможет стекать в резервуар.

Чтобы ртуть снова попала в резервуар из трубки, термометр нужно хорошенько встряхнуть. Что мы и делаем перед измерением температуры нашего тела.

2.Газовые термометры

В газовых термометрах используется зависимость давления газа от температуры.

При нагревании газа увеличивается его давление, так как молекулы движутся быстрее и их соударения, в том числе о стенку сосуда, происходят чаще.

     1.Заполненный газом баллон.

     2.Тонкая соединительная трубочка (капилляр).

     3.Жидкостный манометр для измерения давления газа в баллоне.

Деления шкалы манометра нумеруются в градусах, и по изменению уровня жидкости в трубке 3, определяют непосредственно не давление, а соответствующую ему температуру.

3. Механические термометры

Термометры этого типа действуют по тому же принципу, что и жидкостные, но в качестве датчика обычно используется металлическая спираль или лента из биметалла. Металлическая спираль при нагревании выпрямляется (из-за удлинения тонкой проволочки из которой и изготовлена спираль). Это приводит к изменению положения стрелки прикреплённой к спирали.

Биметаллическая лента представляет собой две тонкие металлические пластины, соединённые между собой. Эти пластины по-разному удлиняются при нагревании, что приводит к их искривлению. А вместе с пластинами приходит в движение и стрелка. Чем сильнее нагреваются пластины, тем больше их искривление и, соответственно, отклонение стрелки.

4. Электронные термометры

Принцип работы электрических термометров основан на изменении сопротивления проводника при изменении температуры окружающей среды. С уменьшением температуры сопротивление проводников тоже уменьшается. Электрический ток, пропускаемый через проводник, увеличивается. Что и фиксирует электронное табло такого термометра.

Наиболее чувствительными и стабильными являются термометры сопротивления на основе платиновой проволоки или платинового напыления. Измеряемый диапазон температур таких термометров может быть от  −200  до +850 °C.

Действие электрических термометров более широкого диапазона основано на термопарах.

Термопара представляет собой два соединённых последовательно проводника (или полупроводника). Если спаи проводников находятся при разных температурах – в такой цепи возникает ток, величина которого связана с разностью температур «горячего» и «холодного» контактов.

5. Оптические термометры

Оптические термометры позволяют регистрировать температуру благодаря изменению уровня светимости, спектра и иных параметров свечения нагретого тела  при изменении температуры.

Вспомните: «От работы пила раскалилась добела»!

Если металл нагревать до свечения, то он сначала будет светиться красным светом, потом жёлтым и только потом – белым. Самые горячие тела могут светиться голубоватым цветом.

6. Инфракрасные термометры

Инфракрасный термометр позволяет измерять температуру без непосредственного контакта с человеком. В некоторых странах уже давно имеется тенденция отказа от ртутных термометров в пользу инфракрасных не только в медицинских учреждениях, но и на бытовом уровне.

Инфракрасным термометром можно определять температуру космических объектов (например, звёзд и светящихся «хвостов» комет).

7. Технические термометры

Технические термометры используются на предприятиях в сельском хозяйстве, нефтехимической, химической, горно-металлургической промышленностях, в машиностроении, жилищно-коммунальном хозяйстве, транспорте, строительстве, медицине, словом во всех жизненных сферах.

По этой ссылке, можно посмотреть урок известного педагога Шаталова В.Ф.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=KI-x16DP0xA

 

Категория: Методология | Добавил: Лана (08.09.2014)
Просмотров: 499 | Теги: механические термометры, оптические термометры. инфракрасные, электронные термометры, спиртовые термометры, термометры, ртутные термометры | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar