Измерение температуры

Кадр 1

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ диафильм по физике для 9 класса

Кадр 2

В различных областях науки, техники и производства необходимо измерение температуры.

Кадр 3

5. Технические процессы металлургии и химии 7. Астрофизические исследования Что же такое температура? 8. Термоядерные исследования

Кадр 4

При контакте более нагретого тела А с менее нагретым В первое тело остывает, а второе нагревается. Со временем оба тела приходят в состояние теплового равновесия, т.е. А и В становятся одинаково нагретыми.

Кадр 5

Два тела — А и В, каждое из которых находится в тепловом равновесии с третьим телом С, находятся в тепловом равновесии друг с другом. В этом случае тело С может служить прибором, измеряющим степень нагретости тел А и В, т. е. их температуру.

Кадр 6

Температура—это внутренний параметр системы, который имеет одно и то же значение в любой части системы при тепловом равновесии.

Кадр 7

Как измерить температуру? До появления термометров человек судил о степени нагретости тел по ощущениям.

Кадр 8

1657 год, Генваря, 30 дня, пяток. День был до обеда холоден и ветрен, а после обеда оттепелен, в ночи было ветрено, мороз лютый.

Кадр 9

В настоящее время для измерения температуры пользуются изменениями некоторых параметров тел при повышении или понижении степени их нагретости.

Кадр 10

Фрагмент II. ИЗМЕНЕНИЕ ОБЪЁМА ЖИДКИХ И ТВЁРДЫХ ТЕЛ а) Жидкостные термометры Изменение объёма жидкости в зависимости от степени её нагретости положено в основу устройства жидкостных термометров. Первые появившиеся в XVI веке термометры были жидкостными.

Кадр 11

Термоскоп Галилея (XVI век) Термометры флорентийских академиков (XVII век) Постоянные точки первых жидкостных термометров намечались произвольно — по наивысшей жаре и наибольшему холоду в данной местности, поэтому измерение температуры было весьма приблизительным.

Кадр 12

Неизменность температур таяния льда и кипения воды (опорные точки) при нормальном атмосферном давлении была экспериментально установлена в 1665 г., что и было положено в основу градуировки термометров.

Кадр 13

При одних и тех же опорных точках шкалы могут быть различными.

Кадр 14

Перевод температуры, выраженной в градусах одной шкалы, в градусы другой осуществится по данной схеме.

Кадр 15

«451° по Фаренгейту—температура, при которой воспламеняется и горит бумага». Рэй Брэдбери.

Кадр 16

«Была одна зима на Коюкуке, когда мороз достиг восьмидесяти шести градусов». Джек Лондон.

Кадр 17

Шкалой Фаренгейта в настоящее время пользуются в США, Англии, Африке, Австралии. Каким температурам по шкале Цельсия соответствуют 451°F и -86°F? Задачи решите графически и аналитически.

Кадр 18

Возможно ли такое равенство, и при какой температуре? Задачу решите графически и аналитически.

Кадр 19

Коэффициент расширения стекла 0,00002 1/град. Для наполнения жидкостных термометров используются ртуть, спирт и реже—вода. Определите достоинства и недостатки каждой из жидкостей в качестве термометрического вещества.

Кадр 20

Термометр с какой из трёх жидкостей целесообразно использовать для измерения температуры —88,3°С, зарегистрированной в 1958 г. на антарктической станции Мирный?

Кадр 21

Это минимальный и максимальный термометры, используемые в метеорологических исследованиях. Указатели фиксируют максимальное и минимальное положения жидкостей в термометрической трубке.

Кадр 22

При расширении спирта в баллоне уровень ртути в левом колене повышается, передвигая указатель А. При сокращении спирта перемещается указатель В. Магнитом указатели А и В устанавливают над поверхностью ртути.

Кадр 23

Первый медицинский термометр Медицинские термометры относятся к максимальным. Определите цену деления термометров Цельсия и Фаренгейта и объясните выбор пределов измерения.

Кадр 24

Температуру тела измеряют, не нарушая контакта резервуара термометра с телом. Пользуясь определением температуры как равновесного параметра системы, объясните необходимость соблюдения указанных правил измерения температуры.

Кадр 25

При одинаковых объёмах шарообразного и цилиндрического резервуара термометров цилиндрический предпочтительнее. Почему?

Кадр 26

Каким изменениям необходимо подвергнуть термометры XVI и XVII веков для повышения точности измерения?

Кадр 27

б) Биметаллические термометры Различное расширение металлов при нагревании в определённом интервале температур используется для изготовления биметаллических термометров.

Кадр 28

Биметаллические устройства применяются главным образом в качестве реле для электросигнализации предельных температур и автоматических регуляторов температуры. Объясните принцип действия этих устройств.

Кадр 29

Давление газа в постоянном объёме увеличивается при нагревании пропорционально температуре T°=273+t°.

Кадр 30

Эта зависимость положена в основу конструкции газового термометра — эталона для создания температурных шкал. Громоздкость ограничивает практическое применение термометров этого вида.

Кадр 31

С помощью газовых термометров производят автоматическую запись колебаний температуры.

Кадр 32

Фрагмент IV. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ. а) Термометры сопротивления Сопротивление чистых металлов при повышении температуры в определённом диапазоне изменяется линейно. Изменение сопротивления легко фиксируется и может служить для измерения температуры. α = (ρ-ρ₀)/ρ₀t (1/град)

Кадр 33

Сборка спирального каркаса термометра Так устроены платиновые термометры сопротивления. Для их использования необходимы источник тока и измерительный прибор.

Кадр 34

При нагревании полупроводника его сопротивление резко изменяется. Это легко фиксируется прибором, шкала которого градуируется в градусах.

Кадр 35

Нагревая спай А двух разнородных проводников и охлаждая другой спай Б, мы видим, что в цепи возникает термоздс. Величина здс различных термопар пропорциональна разности температур.

Кадр 36

Термопара, устанавливаемая в телескопе Термопары — это термометры для звёзд.

Кадр 37

Для увеличения чувствительности термометра несколько термопар соединяют последовательно в термобатарею (термостолбик). Суммарная эдс в этом случае в n раз больше

Кадр 38

Опытные мастера безошибочно определяют температуру нагретого металла по его цвету.

Кадр 39

В технике для измерения температуры широко применяются пирометры с исчезающей нитью. Меняя ток в цепи лампы, добиваются исчезновения нити на фоне поверхности накалённого тела. По шкале реостата определяют температуру в °С.

Кадр 40

В научных исследованиях температуру измеряют по шкале Кельвина, введенной английским учёным В.Томсоном (лордом Кельвином). За нуль этой шкалы принята точка -273,16°С. Градус Кельвина совпадает с градусом Цельсия.

Кадр 41

Градус Кельвина (°К)—единица измерения температуры по термодинамической температурной шкале, в которой для тройной точки воды установлено значение 273,16 °К (точно) (Система СИ, ГОСТ 9867—61). Тройной точкой воды называется температура, при которой все три состояния (лёд, вода, пар) находятся в равновесии. Это возможно при p=4,58 мм рт.ст. и t=0,0075°C.

Кадр 42

Диафильм сделан по заказу Министерства просвещения СССР Автор Е. Грейдина Консультант М. Ушаков Художники В. Кокорев и Т. Хусаинов Художественный редактор В. Иванов Редактор В. Чернина Студия «Диафильм» Госкино СССР, 1975 г. 101000, Москва, Центр, Старосадский пер., д. № 7 Цветной 0-30 Д-035-75