Вивчення методів вимірювання температури. Перевірка термометрів

Лабораторна робота № 2

Прилади і матеріали: Прилад для визначення точки плавання льоду, еталонний термометр, досліджуваний термометр, дистильована вода, електроплитка, штатив з затискачами, калориметр з мішалкою, барометр.

Вимірювання – це процедура визначення числового значення певної величини за допомогою одиниці виміру. Цінність цієї процедури полягає в тому, що вона дає точні, кількісно визначені відомості про об’єкт. При вимірюванні необхідні такі основні елементи: об’єкт вимірювання, еталони, вимірювальні прилади, методи вимірювання. Властивості, до яких при кількісному порівнянні застосовують фізичні методи, називають фізичними величинами. Фізична величина – це властивість, загальна в якісному відношенні для багатьох фізичних об’єктів, але у кількісному відношенні індивідуальна для кожного об’єкта.

Мірою для кількісного порівняння однакових характеристик є одиниця фізичної величини – фізична величина, якій за визначенням присвоєно числове значення, що дорівнює одиниці. Одиницям фізичних величин присвоюють повні і скорочені символьні позначення – (одиницею вимірювання температури є Кельвін).

Для вимірювання фізичних величин користуються вимірювальними засобами. Кожний такий засіб має шкалу, на яку нанесено фіксовані значення вимірюваної величини. Щоб уміло користуватися вимірювальними засобами, треба знати межі вимірювань і ціну поділки, дотримуватися правил експлуатації та інших вимог інструкції до засобу вимірювання.

Для вимірювання температури тіл застосовують спеціально призначені вимірювальні прилади, що називаються термометрами.

Точність у вимірюваннях обумовлена похибкою обчислення й точністю вимірювань. Похибку, яку допускають під час користування засобом вимірювання, як правило, дорівнює половині ціни його поділки.

Для кількісного визначення теплового стану необхідно зазначити спосіб вимірювання та міру, за допомогою якої температура тіла може бути охарактеризована певним числом, з різних причин ми не можемо цього зробити, як, наприклад, під час вимірювання довжини чи маси тіла, тобто порівняти вимірювану властивість з еталоном. Тому в основу вимірювання температур покладено інший спосіб – це знаходження функціональної залежності певної властивості тіл від температури і побудова за нею температурної шкали. Для цього вибирають певну термометричну речовину, у якої певна характеристика змінюється при зміні температури. Наприклад, в основу дії рідинних термометрів (ртутного чи спиртового) покладена залежність об’єму рідини від температури.

Фізичний зміст температури з точки зору молекулярно-кінетичної теорії: температура – міра середньої кінетичної енергії молекул (Е). Отже, для вимірювання температури можна використовувати довільні одиниці енергії. Проте, історично склалося так, що для вимірювання температури було запропоновано спеціальні одиниці – градуси. Причина цього в тому, що вимірювати температуру навчилися раніше, ніж було з’ясовано фізичний зміст температури. Крім того, використовувати одиниці енергії у термометрії становить значні метрологічні труднощі.

Поиск по сайту: