Газовый термометр

Два варианта газового термометра

Газовый термометр — это термометр , который измеряет температуру путем изменения объема или давления газа. ^[1]

Объемный термометр

Этот термометр работает по закону Шарля . Закон Шарля гласит, что при увеличении температуры газа увеличивается и его объем. ^[2]

Используя закон Чарльза , температуру можно измерить, зная объем газа при определенной температуре, используя формулу, написанную ниже. Переведя ее в правильные уровни устройства, которое удерживает газ. Это работает по тому же принципу, что и ртутные термометры.

${\displaystyle V\propto T\,}$

или

${\displaystyle {\frac {V}{T}}=k}$

${\displaystyle V}$это объем,

${\displaystyle T}$это термодинамическая температура ,

${\displaystyle k}$является константой для системы.

${\displaystyle k}$не является фиксированной константой для всех систем и поэтому должна быть найдена экспериментально для данной системы путем тестирования с известными значениями температуры.

Термометр давления и абсолютный ноль

Графики зависимости давления от температуры для трех различных образцов газа экстраполируются до абсолютного нуля.

Газовый термометр постоянного объема играет решающую роль в понимании того, как абсолютный ноль мог быть открыт задолго до появления криогеники . Рассмотрим график зависимости давления от температуры, построенный недалеко от стандартных условий (значительно выше абсолютного нуля) для трех различных образцов любого идеального газа (a, b, c) . В той степени, в которой газ является идеальным, давление линейно зависит от температуры, а экстраполяция к нулевому давлению происходит при абсолютном нуле. ^[3] Обратите внимание, что данные могли быть собраны с тремя различными количествами одного и того же газа, что сделало бы этот эксперимент легко выполнимым в восемнадцатом веке.

История

Смотрите также

• Термодинамические приборы
• Закон Бойля
• Комбинированный газовый закон
• Закон Гей-Люссака
• Закон Авогадро
• Закон идеального газа

Ссылки

1. «Американское метеорологическое общество».
2. Фуллик, П. (1994), Физика , Heinemann, стр. 141–42, ISBN 0-435-57078-1.
3. Типлер, Пол; Моска, Г. (2008). "17.2: Газовые термометры и шкала абсолютных температур". Физика для ученых и инженеров (6-е изд.). Freeman. ISBN 9781429201322.