Відмінності між версіями «Термометрія»

62 байти вилучено ,  3 роки тому
'''Термометрі́я''' (від termos&nbsp;— температура і metros&nbsp;— вимірювання)&nbsp;— розділ прикладної [[фізика|фізики]], присвячений розробці методів і засобів [[вимірювання]] [[температура|температури]]<ref name=DSTU3518>ДСТУ 3518-97 Термометрія. Терміни та визначення.</ref>. {{sfn|Белоконь Н. И., Основные принципы термодинамики |1968|с=10}} Термометрія є також розділом [[метрологія|метрології]], в її завдання входить забезпечення єдності і точності вимірювань температури: встановлення температурних шкал, створення [[еталон]]ів, розробка методик калібрування, [[градуювання]] та, [[повірка|повірки]] [[прилад]]ів для вимірювання температури.
 
== Історична довідка ==
[[Температура]] не може бути виміряна безпосередньо. Завдяки цьому термометріяТермометрія у своєму розвитку пройшла довгий і складний шлях до досягнення єдності температурних вимірювань. З давнини відомий засіб якісної оцінки температури за допомогою дотикальних відчуттів. Звідси з’явились поняття гарячий, теплий та холодний. На основі чуттєвого сприйняття природних явищ прийшли до понять зимова холоднеча, літня спека, вечірня прохолода, червоне та біле розжарювання, жар у відношенні до температури тіла при захворюванні.
 
У середніх віках неодноразово був описаний дослід, в якому пропонувалось потримати одну руку в гарячій воді, а другу – в холодній, після чого обидві руки занурювали у змішану воду. В результаті одна рука відчувала змішану воду як холодну, а друга – як теплу. Незважаючи на велику чутливість організму (до <math>0,1 K</math>) до зміни температури тіла, кількісне вимірювання температури за допомогою наших почуттів неможливо, навіть у дуже вузькому диапазоні.
Останній вираз має назву «рівняння шкали». За його допомогою за виміряним значенням <math>E</math> знаходять значення температури <math>t</math>.{{sfn|Різак В.,Різак І., Рудавський Е. Кріогенна фізика і техніка|2006| с=181}}.
 
До 1954 р. температурна шкала будувалася з двох реперних точок ─ нормальної точки кипіння води <math> t_2 </math> і нормальної точки танення льоду <math> t_1 </math>. Експериментальні дослідження показали, що потрійна точка води має кращу відтворюваність, ніж точки танення льоду і кипіння води. У зв’язку з цим була прийнята міжнародна угода будувати температурну шкалу поза однійодніэю репернійреперною точціточкоюпотрійнійпотрійною точціточкою води. У так званій абсолютній термодинамічній шкалі температур (шкалі Кельвіна) приймається, за визначенням, що температура цієї точки дорівнює точно <math> 273,16 K</math>. Чисельне значення температури потрійної точки води вибрано таким чином, щоб проміжок між нормальними точками танення льоду і кипіння води максимально точно дорівнював <math>100K,</math> якщо використовувати газовий термометр з ідеальним газом. {{sfn|Сивухин Д. В., Общий курс физики. Т. II. Термодинамика и молекулярная физика |2005|сторінки=20—21}}
Дослідження показують, що у природі не існує речовин, фізичні властивості яких строго лінійно пов’язані з температурою. Коефіціент <math>k</math> сам є функцією температури. Шкали температур, побудовані на різних термометричних властивостях, збігаючись в основних точках <math>t_1</math> i <math> t_2</math> дають розбіжні значення температур як у середені діапазону, так і поза ним. Крім вказаної розбіжності до недоліків емпіричних температурних шкал відноситься також відсутність їх безперервності, яка пов’язана з нездатністю термометричних тіл працювати у всьому діапазоні можливих температур.
 
Термометр ( від грец. Thérme ─ тепло і metréo ─ вимірюю) ─ прилад для вимірювання температури.
 
В залежності від методики вимірювань, термометри поділяются на дві основні групи:
 
1. Контактні термометри, чутливі елементи (датчики) яких вступають у безпосередній тепловий контакт з об'єктом вимірювання;
а) Термометри контактні волюметричні, в яких вимірюється зміна об'єму (volume) рідини або газу зі зміною температури.
 
б) Термометри дилатометричні, в яких про температуру судять поза лінійномулінійним розширеннюрозширенням різних матеріалів приза змінізміни температури. У ряді випадків датчиком служить біметалічна пластинка, виготовлена з двох металів з різними температурними коефіцієнтами розширення, яка згинається приза нагріваннінагрівання або охолодженні.охолодження
 
в) Термометри термоелектричні, датчики яких є термопари, які являють собою два різнорідних, спаяних по кінцях провідника. За наявності різниці температур спаїв в термопарі виникає термо-ЕРС . Температура вимірюється за величиною термо-ЕРС або за величиною струму в ланцюзі термопари.
До неконтактних методів і приладів належать:
 
а) Радіометрія (радіометри) ─ вимірвимірювання температури за власним тепловим випромінюванням тіл. Для невисоких і кімнатних температур це випромінювання в інфрачервоному діапазоні довжин хвиль.
 
б) Теплобачення (тепловізори) ─ радіометричнийрадіометричне вимірвимірювання температури з просторовою роздільною здатністю і з перетворенням температурного поля в телевізійне зображення іноді з кольоровим контрастом. Дозволяє вимірювати градієнти температури, температуру середовища в замкнутих обсягах, наприклад, температуру рідин в резервуарах і трубах.
 
в) Пірометрія (пірометри) ─ вимірвимірювання високих температур самосвітних об'єктів: полум'я, плазми, астрофізичних об'єктів. Використовується принцип порівняння або яскравості об'єкту із стандартом яскравості (яскравісний пірометр і яскравісна температура), або кольору об'єкту з кольором стандарту (колірний пірометр і колірна температура), або теплової енергії, що випромінюється об'єктом, з енергією, щояка випускається стандартним випромінювачем (радіаційний пірометр і радіаційна температура).
 
== Основні рівняння на яких ґрунтована термометрія ==