Temperatura - Scheme și Aparate de Măsură

Temperatura – scheme si aparate de masura

Temperatura este o marime fizica ce caracterizeaza gradul de încalzire a corpurilor Pentru determinarea practica a temperaturii trebuie aleasa o scara de temperatura, cele mai uzuale fiind: - scara Celsius: t [0C]

- scara Kelvin: T [K]

- scara Réaumur: t [0R]

- scara Farenheit: t [0F].

Legatura între scari este: T= t [0C]+273,16=5/9(t [0F]+459,67)=5/9 t [0R]. Se preci-zeaza ca T2-T1=t2-t1, dar T2/T1`t2/t1.

În functie de proprietatile fizice ale corpurilor care ne ajuta sa masuram temperatura, putem face o clasificare a lor astfel:

A. termometre de sticla cu lichid (-38..+630 0C)

B. termometre cu rezistenta electrica (-200..+650 0C)

C. termometre termoelectrice (-200..+1200 0C)

D. pirometre (+400..+2200 0C)

A. termometre bazate pe dilatarea corpurilor

1. Termometre de sticla cu lichid

Principul de functionare se bazeaza pe dilatarea lichidului termic sub actiunea caldu-rii, fenomen ce asculta de legea:

V2=V1[1+³1,2(t2-t1)] ,unde:

V1,V2 – volumele lichidului termometric la temperaturile t1, t2

³1,2 – coeficientul mediu de dilatare volumica a lichidului.

Din punct de vedere constructiv, termometrele de sticla cu lichid se împart în:

a) termometre cu capilar masiv

b) termometre tubulare cu scara interna

c) termometre cu capilar montate pe placi cu scara gradata

Schita unui termometru tubular cu scara gradata interna este:

1 – rezervor cu lichid termometric (mercur, alcool)

2 – tub de sticla

3 – fir capilar

4 – scara gradata

Firul capilar 3 e vidat si sudat la partea superioara.

2. Termometre bazate pe dilatarea solidelor

Principiul lor de functionare se bazeaza pe legea dilatarii liniare:

l2=l1[1+±1,2(t2-t1)] , unde:

l1, l2 – lungimea materialului la temperatura t1, t2

±1,2 – coeficientul mediu de dilatare liniara.

Ca exemplu de aparat: termometrul bimetalic: doua lame sunt lipite ca în figura, ele având coeficienti de dilatare diferiti. Sub actiunea caldurii, întregul ansamblu se deformea-za ca în figura, aceasta deoarece invarul are un coeficient de dilatare mai mic.

3. Termometre bazate pe dilatarea gazelor

Un gaz care are volum constant (închis într-un recipient), daca e încalzit i se mareste atât temperatura, cât si presiunea. Aceasta crestere de presiune determina deformarea elas-tica a unui element metalic, deformare ce este transmisa printr-un sistem de pârghii la un indicator. Schita unui termometru manometric este:

1 – rezervor cu gaz

2 – tub de legatura

3 – element elastic

4 – sistem de pârghii

5 – ac vibrator

6 – scara gradata

B. termometre cu rezistenta electrica

Aceste termometre permit determinarea temperaturii pe baza masurarii valorii unei rezistente electrice, care are o variatie cunoscuta în functie de temperatura. De exemplu, pentru un fir de platina avem: Rt=R0(1+At+Bt2) [©]

A, B – constante, R0 – rezistenta firului la 0 0C, Rt – rezistenta firului la t 0C.