Термометрические жидкости

Итак, всего лишь 50 лет потребовалось для того, чтобы термометрия шагнула от состояния почти полного небытия до уровня, когда стало возможно вести достоверные метеорологические записи. Возникло понятие температурной шкалы, но еще отсутствовало четкое понимание зависимости шкалы от свойств термометрической жидкости. Для этого надо было дождаться Реомюра, который в 1734 г. понял, что шкалы спиртовых и ртутных термометров должны быть различны, поскольку эти жидкости по-разному расширяются с ростом температуры. Не ясно, ему ли принадлежит мысль, что может существовать некая идеальная термометрическая жидкость, которая позволит получать температуры, в некотором смысле более абсолютные , чем с помощью спирта или ртути. [c.31]

Жидкостный стеклянный термометр представляет собой тонкостенный стек- лянный резервуар, соединенный с капилляром, с которым жестко связана температурная шкала. В резервуар с капилляром заливается термометрическая жидкость, на температурной зависимости теплового расширения которой основано действие термометра. В качестве термометрической жидкости используют ртуть (чистая высушенная) и некоторые органические жидкости (толуол, этиловый спирт, керосин и т. п.). [c.173]

Действие конденсационных термометров основано на температурной зависимости давления насыщенных паров жидкости. Термометрические вещества — обычно жидкие газы гелий, водород, неон, аргон, кислород и др. Для определения температуры по измеренному давлению пользуются таблицами или эмпирическими формулами. Диапазон измерения температуры конденсационными термометрами ограничен снизу температурой затвердевания термометрической жидкости, а сверху — температурой критической точки. Высокоточные термометры позволяют измерять температуру с погрешностью не больше 0,001 К. [c.187]

Примечание. ТЖ — термометрическая жидкость е — Н, — равновесный водород я — Нг — нормальный водород (определение см. в примечаниях к табл. 8.1 и 8.4). [c.188]

Принцип действия стеклянных жидкостных термометров основан на различии теплового расширения термометрической жидкости и стекла термометра. Такие термометры применяются для измерения температур в интервале от —200 до - -750°С [12]. Хотя для заполнения жидкостных термометров используются различные жидкости, наибольшее распространение получили ртутные термометры. [c.82]

Легирование (небольшими добавками) вольфрама, применяемого для изготовления нитей накаливания, приводит к увеличению срока службы вольфрамовых нитей. В сплаве с ртутью (8,5 % Т1) применяется в качестве термометрической жидкости для изготовления термометров с расширенным пределом измерения температуры в положительной и отрицательной (до —60 С) областях. [c.345]

Шкала Цельсия была построена в предположении, что величина объемного расширения ртути в стекле линейно зависит от измеряемой температуры, В интервале между 0° и 100° расхождения между международной температурной шкалой и шкалой Цельсия невелики (меньше 0,15°). С ростом температуры эти расхождения увеличиваются и становятся значительными. Чтобы шкала термометров практически совпадала с международной шкалой температур, при градуировке термометра берут больше двух опорных точек, а для термометров, наполненных термометрическими жидкостями, отличными от ртути, их шкалы наносят в соответствии с эталонной шкалой, что практически устраняет необходимость введения поправки на эталонную шкалу. Для пересчета те.мпературы, выраженной в градусах 100-градусной шкалы, на температуру по международной температурной шкале следует пользоваться равенством [c.68]

В качестве термометрических жидкостей применяют ртуть и органические жидкости, однако наиболее широко применяются ртутные стеклянные термометры, которые имеют большой диапазон измерения (от —30 до 500°С) и наибольшую точность показаний. [c.69]

Для термометров, заполненных не ртутью, а другими жидкостями (толуол, спирт и др.), формула (3-2) содержит множитель к, равный отношению видимых коэффициентов расширения в стекле данной термометрической жидкости и ртути в стекле. [c.71]

Для измерения температуры применяются приборы, основанные на определении тех или иных физических свойств вещества, изменяющихся с изменением температуры. Эти приборы градуируются в соответствии с принятой температурной шкалой. Однако при установлении той или иной температурной шкалы возникают принципиальные трудности, связанные с тем, что свойства каждого вещества по-разному изменяются в одном и том же интервале температур. Например, конструкция многих термометров основана на явлении расширения жидкости при увеличении температуры таковы хорошо известные термометры с ртутным или спиртовым столбиком, длина которого увеличивается с ростом температуры. Но температурный коэффициент расширения даже для одной и той же жидкости различен при различных температурах, что создает сложности в установлении температурной шкалы. В 1742 г. шведский физик А. Цельсий предложил приписать точке плавления льда температуру 0°, а точке кипения воды — 100°, а интервал между ними разделить на сто равных частей . Однако если разделить на сто равных частей столбик ртути между точками плавления льда и кипения воды, то, учитывая зависимость коэффициента расширения ртути от температуры, выясним, что одно и то же приращение длины столбика ртути будет соответствовать различным приращениям температур. Цена деления равномерной шкалы, построенной по различным термометрическим жидкостям. [c.64]

По способу применения термометры рассчитаны либо на частичное погружение в контролируемую среду (неполное погружение), либо на погружение до считываемой температуры (полное погружение). На термометрах частичного погружения имеется указание о глубине погружения и температуре градуировки (обычно погружаются на глубину суженной хвостовой части). Точные термометры полного погружения снабжаются графиком поправок, которые следует алгебраически суммировать с показаниями термометра. Если термометр полного погружения погружен неполностью, то необходимо вводить поправку на выступающий столбик термометрической жидкости (с учетом знака) [c.330]

Конденсационные манометрические термометры используются для измерения температур в интервале от -25 до +300 °С. Нижний предел измерения выбирается из интервала от -25 до +100 °С, верхний предел — из интервала от 35 до 300 °С, диапазон измерения колеблется в пределах от 50 до 150 °С. В качестве термометрических жидкостей применяются хладон-22 (при низких температурах), метил хлористый, этил хлористый, ацетон, толуол, спирт (в порядке возрастания пределов измерения). Конденсационные термометры выпускают показывающими, дополнительно они могут быть оснащены электроконтактными устройствами. Класс термометров 1 или 1,5. [c.331]

Жидкостные манометрические термометры находят небольшое применение. Они используются для измерения температур в интервале от -50 до +300 °С. Нижний предел измерения выбирается из интервала от -50 до 100 С, верхний предел — из интервала от 50 до 300 С, диапазон измерения колеблется в пределах от 50 до 300 С. В качестве термометрических жидкостей применяется жидкость ПМС-5 при низких и жидкость ПМС-10 при высоких температурах. Жидкостные термометры выпускают показывающими класса 1 или 1,5. [c.331]

Для измерения температур до 153 К (-120 °С) применяют жидкостно-стеклянные термометры. В качестве термометрических жидкостей используют ртуть, спирт, пентан. При температурах ниже 153 К для измерений применяют термометры сопротивления и термопары. [c.59]

После установления фиксированных точек шкалы естественно возникли вопросы интерполяции, что привело к тщательным исследованиям стекол и термометрических жидкостей. Наблюдения, проведенные на термометрах из одинакового стекла, которые заполнялись водой, маслом, спиртами, ртутью, показали различный ход мениска уровня жидкости при промежуточных температурах. В этих исследованиях была обнаружена температурная инверсия плотности воды при 4° С. [c.11]

Из приведенных уравнений видно, что нелинейность зависимости плотности от температуры растет с повышением последней, но ее относительное значение невелико, даже при 300 °С нелинейность в зависимости плотности от температуры не превышает 3 %. Этим ртуть выгодно отличается от всех других термометрических жидкостей. При использовании чистой ртути, затвердевающей при —38,87 °С, нижний предел измерения —30 °С (изредка —35 °С). [c.85]

Таблица 5.1. Термометрические жидкости

Почти все применяемые термометрические жидкости огнеопасны, летучи, следовательно, взрывоопасны и ядовиты. Но предельно допустимые их концентрации в воздухе на 3. .. 5 порядков больше, чем для ртути, их присутствие легче распознается по запаху, а последствия не так сильны, как при отравлении ртутью. Поэтому эксплуатация термометров с органическими жидкостями не регламентирована специальными требованиями техники безопасности. [c.86]

Основные характеристики термометрических жидкостей приведены в табл. 5.1. [c.86]

Применение галлия в качестве термометрической жидкости в корпусе из плавленого кварца позволяет производить измерения до 1200 °С, не используя высокие давления. Изготовление и эксплуатация галлиевых термометров связаны с рядом затруднений. Галлий легко окисляется и в присутствии окислов начинает налипать на кварцевую поверхность, поэтому заполнение термометра металлом необходимо производить в водородной атмосфере. Чистый галлий и некоторые его сплавы склонны к значительным переохлаждениям (вплоть до О С) без затвердевания. Затвердевание галлия в сосуде приводит к разрушению термометра в связи с тем, что галлий, так же, как вода, обладает исключительны.м свойством заметного увеличения объема при переходе из жидкого состояния в твердое. [c.91]

В капиллярный канал максимальных термометров второго типа закладывают миниатюрный ползунок, обычно удерживающийся в канале специальной пружинкой благодаря трению. При соприкосновении мениска с ползунком поверхностное натяжение (архимедова сила практически не играет роли) способствует выталкиванию ползунка из ртути. При снижении мениска ползунок остается в наивысшей точке, указывая, таким образом, максимальную температуру, измеренную термометром. Ползунок изготовляют из железа, стекла или иного материала, не поддающегося амальгамированию. Для обоих типов в качестве термометрической жидкости применяется ртуть. [c.92]

Минимальные термометры предназначены для регистрации минимальной температуры при непрерывном измерении с момента установки термометра. Они широко применяются в метеорологии. Действие их основано на том, что мениск смачивающей жидкости все время удерживает ползунок внутри жидкости, благодаря чему ползунок стягивается мениском вниз до положения, соответствующего минимальной температуре. При возрастании температуры ползунок не оказывает сопротивления медленному перемещению столбика термометрической жидкости вверх и остается неподвижным. Приведение ползунка в соприкосновение с мениском (начальное положение) производится встряхиванием или при помощи сильного постоянного магнита. В последнем случае в ползунке должен быть предусмотрен железный сердечник. В минимальных термометрах капилляр обычно располагается горизонтально. Характеристики минимальных метеорологических термометров ТМ-2 (№ 1, 2, 3, 4) приведены в табл. 5.7. [c.92]

Для обозначения термометрической жидкости в таблицах приняты следующие обозначения первыми двумя буквами Рт — ртуть, ПЭ — петролейный эфир. Пн — пентан. То — толуол, Кр — керосин, СЭ — спирт этиловый, СА — специальная амальгама. Третья буква обозначает наличие окраски в органической термометрической жидкости О — окрашенная, Н — неокрашенная. [c.94]

Если термометр не полностью погружен в среду, температура которой измеряется, необходимо показания термометра увеличить на = la(h— h), где а — температурный коэффициент объемного расширения термометрической жидкости в стекле (см. табл. 8.4) [c.93]

Свойства термометрических жидкостей 113—15] [c.94]

Температура конденсации некоторых термометрических жидкостей, °К [26, 27] [c.103]

Среди специальных термометров упомянем длиннокорпусные калориметрические термометры, метеорологические, клинические максимальные термометры, а также палочные для очень широких пределов измерений, лабораторные и промышленные термометры с вложенной шкалой. Нельзя не упомянуть о термометрах, в которых вместо ртути используется другая жидкость. Для многих случаев, когда требуются измерения ниже точки затвердевания ртути —38,87 °С, могут использоваться различные органические жидкости, такие, как этиловый спирт (до —80°С), толуол (до —100 °С) и пентан (до —200 °С). Метеорологические минимальные термометры также используют спирт в качестве термометрической жидкости и стеклянный указатель минимальной достигнутой температуры, который находится ниже мениска столбика жидкости в капилляре. [c.410]

Жидкостная термометрия осиоваиа на тепловом расширении жидкости. Вследствие различия теплового расширения жидкости и стеклянного (кварцевого) резервуара, в который она заключена, при изменении температуры изменяется длина столбика жидкости, находящейся в капилляре. Температуру определяют по положению иениска относительно шкалы, нанесенной непосредственно на капилляр или на пластинку, жестко соединенную с ним. Жидкостные термометры применяют для измерения температур от —200 до 1200 °С. В табл. 8.9 и 8.10 приведены сведения о свойствах важнейших термометрических жидкостей и стекол, используемых при изготовлении термометров. [c.178]

Термометрическая жидкость нертутных термометров должна быть подкрашена красителем, не обеспечивающимся в процессе эксплуатацпи термометра. [c.519]

Максимальная температура применения и е р т у т и ы X жндкостных стеклянных термометров 200 °С. В качестве наполнителей (термометрических жидкостей) используют толуол, спирт, керосин, петролейный эфир. Термометры изготовляют трех типов А — палочные с наружным диаметром капиллярных трубок 3—12 мм со шкалой на внешней поверхности Б — с вложенной шкальной пластиной В— с наружной шкальной пластиной. [c.458]

Подвижность молекул, а следовательно, интенсивность объемного и линейного термического расширения у жидкостей значительно больше, чем у твердых тел. Поэтому жидкость, заполняющая твердотельный сосуд, с ростом температуры оказывается в избытке, а при уменьшении — в недостатке. Это явление и положено в основу всех ЖСТ. Конструктивная схема ЖСТ включает резервуар, содержащий термометрическую жидкость, и присоединенный к нему капилляр, частично заполненный избыточной жидкостью. Об измеряемой температуре резервуара судят по высоте столбика жидкости в капилляре при помощи шкалы, которую наносят либо прямо на стекло капилляра (палочный вариант), либо на специальную пластину, прочно, но эластично соединенную с капилляром. Исторически ЖСТ были первыми термометрами, получившими массовое распространение. Такие достоинства, как неприхотливость, простота в обращении, дешевизна, постоянство характеристик, обеспечили широкое их применение вплоть до настоящего времени. Диапазон измерения от —200 до 1200 С. Только в СССР более 650 типов ЖСТ производятся и потребляются в количествах, измеряемых многими десятками мил,лионов штук в год. Основными поставщиками ЖСТ в СССР являются Клинский (Моек, обл.) и Лохвицкий (Полт. обл. ) заводы. Первый специализирован преимущественно на термометрах с металлическим заполнением, второй — на термометрах с органическими термометрическими жидкостями. [c.82]

Органические жидкости значительно более чувствительны к изменению температуры их коэффициент температурного расширения на порядок выше, чем у ртути. В качестве термометрических жидкостей широкое применение нашли этиловый спирт (ГОСТ 5962—62), петро-лейный эфир (ГОСТ 11992—66), керосин (ГОСТ 4753—68), толуол (ГОСТ 5789—78) и пентан. По своей природе они прозрачны в видимой части спектра, что может быть оценено и как достоинство, и как недостаток. Для улучшения условий наблюдения в эти жидкости добавляют красители, чаще всего ярко-красные, с полосой пропускания в окрестности 0,65 мкм. Краситель должен проявлять себя только в окраске жидкости, все остальные проявления нежелательны недо- [c.85]

Шкала термометра устанавливает меру соответствия между вь >-ступающим в капилляре столбиком и измеряемой температурой. Конструкции шкал должны гарантировать однозначность механической связи с капилляром и удобство наблюдения положения мениска. Деление шкалы должно опираться на точные значения температур в фиксированных точках и интерполяционные формулы с учетом характера термического расширения термометрической жидкости и стекла. Основные трудности при делении шкалы связаны с нелинейностью свойств жидкостей и стекол. При равномерном делении шкалы в промежутке 0°С... 100 °С погрешность за счет деления не превышает 0,05 К. Экстраполяционное деление дает менее надежные результаты. Экстраполирование стоградусной шкалы на ртутном термометре из стекла 1565 до 700 °С приводит к погрешности 75 К. Экстраполяция шкалы, основанной на точках таяния льда и сублимации двуокиси углерода, до температуры кипения азота для пентанового термометра дает погрешность 23 К. В связи с большой надежностью интерполяции у платиновых термометров сопротивления градуировку промежуточных значений шкалы производят по показаниям термометров сопротивления. [c.86]

Интересна конструкция максимально-миниг, ального термометра Сикса, в капилляре которого над ртутным столбиком находится спир-товый столбик. Рабочей термометрической жидкостью является ртуть. Спиртовый столбик исполняет лишь передаточные функции, по его краям устанавливаются ползунки. Верхний ползунок перемещается спиртовым мениском и указывает минимальную температуру. Нижний ползунок перемещается мениском, образовавшимся на границе ртути со спиртом, и указывает максимальную температуру. В ползунки вмонтированы железные элементы, позволяющие перемещать Ил в исходные положения при помощи магнита. Максимальные и минимальные термометры неприменимы при наличии больших ускорений и вибраций. [c.92]

Термоконтакторы (табл. 6.8) представляют собой ЖСТ с впаянными в капилляр электрическими контактами, замыкание цепи в которых происходит в зависимости от положения мениска металлической термометрической жидкости. Благодаря такой особенности термоконтакторы позволяют получать прямую дискретную информацию о температурном состоянии резервуара ЖСТ в виде системы электрических сигналов. Поскольку в термоконтакторах необходимо вставлять контактный провод в капялляр или впаивать в него контакты, диаметр ка- [c.103]

Обозна- чен термо- метра Номер Диапазон мых темпе от измеряе-ратур, °С до Цена делени 1, К Термометрическая жидкость Испол- нение Кон-струн -ция [c.108]

Жидкостно-стеклянная термометрия основана на законах теплового расширения область применения ограничена снизу температурой затвердевания, а сверху — температурой кипения термометрической жидкости или температурой размягчения стекла. Жидкостные термометры позволяют измерягь. температуру в интервале от —200 до + 1200°С. В габп. 8.4 и 8.5 приведены сведения о свойствах важнейших термометрических жидкостей и стекол, используемых при изготовлении термометров. [c.93]

Термометрическая жидкость Темпе1мтура. I Термометрическая жидкость Температура. Термометрическая жидкость Температура. Термометрическая жидкость Температура. °к [c.102]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...