- •Кафедра автоматизации и информационных технологий и.П.Ситдикова, р.Р.Ахметзянов, р.Б.Булатов методические указания
- •Альметьевск – 2010г
- •Общие требования
- •Теоретические вопросы для самостоятельной работы и выполнения контрольной работы
- •I часть. Метрология
- •II часть. Стандартизация
- •III часть. Сертификация
- •Задачи Обработка результатов прямых измерений.
- •Размерность
- •Основные реперные (постоянные) точки международной практической температурной шкалы (1968)
- •Сравнительная схема перевода температуры из одной шкалы измерений в другую
- •Погрешности измерений и их классификация
Основные реперные (постоянные) точки международной практической температурной шкалы (1968)
Состояния равновесия |
Присвоенное значение международной практической температуры* |
|
T68, К |
t68 °C |
|
Тройная точка равновесного водорода |
13,81 |
-259,34 |
Равновесие между жидкой и газообразной фазами равновесного водорода при давлении 33330,6 н/м2 (25/76 нормальной атмосферы) |
17,042 |
-256,108 |
Точка кипения равновесного водорода |
20,28 |
-252,87 |
Точка кипения неона |
27,102 |
-246,048 |
Тройная точка кислорода |
54,361 |
-218,789 |
Точка кипения кислорода |
90,188 |
-182,962 |
Тройная точка воды |
273,16 |
0,01 |
Точка кипения воды |
373,15 |
100 |
Точка затвердевания цинка |
692,73 |
419,58 |
Точка затвердевания серебра |
1235,08 |
961,93 |
Точка затвердевания золота |
1337,58 |
1064,43 |
* За исключением тройных точек и одной точки равновесного водорода (17,042 К), присвоенные значения температур действительны для состояний равновесия при давлении 101325 н/м* (1 нормальная атмосфера).
Температура, определенная по МПТШ-68, в пределах современной точности измерений совпадает с температурой по термодинамической температурной шкале, принятой в физике за основную.
Кельвин, единица термодинамической температуры и разности температур (температурного интервала) в СИ, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды; обозначается К. В качестве единицы температуры и разности температур применяют и в других системах. Применяется как единица Международной практической температурной шкалы; является одной из основных единиц Международной системы единиц (СИ). По размеру Кельвин равен градусу Цельсия (°С). В Кельвинах выражают либо термодинамическую температуру Кельвина Т, либо международную практическую температуру Кельвина. До 1967г. единица температуры в СИ называлась градус Кельвина и обозначалась [°К, °К], а единица разности температур – градус – [град; deg, grad]. До 1954 г. размер градуса Кельвина устанавливался на основании условия, что разность температур между точкой кипения воды и точкой таяния льда принималась равной точно 100 градусам. В 1954г. X ГКМВ приняла решение об установлении термодинамической шкалы температуры с одной реперной точкой – тройной точкой воды, для которой было установлено значение 273,16° К. В 1961 г. единица определена следующим образом: градус Кельвина – единица измерения температуры по термодинамической шкале, равная 1/273,16 части интервала от абсолютного нуля температуры до температуры тройной точки воды. Единица названа в честь английского физика В. Томпсона (Кельвина, 1824-1907гг. W. Thomson, Kelyin), предложившего в 1848 г. термодинамическую температурную шкалу (шкалу Кельвина) К применению рекомендуются кратные и дольные единицы: мегакельвин – [МК; МК], килокельвин – [кК; кК], милликельвин – [мК; mК], микрокельвин – [мкК; mК].
Шкала температуры Реомюра температуры Реомюра предложена французским ученым Р. Реомюром (1683 – 1757 гг., R. Reaumer) в 1730 г. За нуль температуры была принята температура таяния льда. Точке кипения воды при нормальном давлении в 1 атм присвоено значение 80°R. Интервал между этими точками разбит на 80 частей и 1/80 часть представляет собой градус Реомюра. Вообще говоря, Реомюр в своей работе «Правила для изготовления термометров со сравниваемыми шкалами» предложил несколько иную шкалу: спиртовой термометр с числами 1000 и 1030 на точках замерзания и кипения воды. Значения 0°R и 80°R были приняты позднее. Термометры со шкалой Реомюра применяли в России до 1917г.
Шкала температуры Ренкина температуры Ренкина (Ранкина) названа по имени шотландского физика и инженера У. Дж. Ренкина (W. J. Rankine, 1820-1872 гг.). Градус по шкале Ренкина равен градусу Фаренгейта. Началом отсчета выбран абсолютный нуль, то есть шкала является абсолютной. Единицы шкалы Ренкина обозначают [°Rank] или [°R]. Нуль шкалы Фаренгейта соответствует 459,67 °Rank. Температура тройной точки воды равна по Шкале температуры Ренкина 491,67 °Rank, точка кипения воды – 671,67°Rank.
Фаренгейта шкала, температурная шкала, в которой температурный интервал между точками таяния льда и кипения воды (при нормальном атм. давлении) разделен на 180 частей - градусов Фаренгейта (°F), причем точке таяния льда присвоено значение 32°F, а точке кипения воды 212°F. Фаренгейта шкала предложена в 1724 немецким физиком Д.Г.Фаренгейтом (D. G. Fahrenheit, 1686-1736); традиционно применяется в ряде стран (в частности, в США).
Перевод температуры вещества из одной шкалы измерения в другую можно осуществить, используя пропорциональную зависимость.
Таблица №5
Варианты |
Значение температуры по шкале Кельвина |
Варианты |
Значение температуры по шкале Кельвина |
1 |
20, 167, 38, 327, 147 |
16 |
160, 27, 179, 187, 198 |
2 |
30, 189, 48, 327, 238 |
17 |
170, 177, 37, 197, 204 |
3 |
40, 197, 316, 286, 79 |
18 |
180, 187, 196, 208, 216 |
4 |
50, 207, 68, 257, 93 |
19 |
190, 47, 207, 216, 226 |
5 |
60, 217, 83, 239, 294 |
20 |
200, 57, 215, 227, 234 |
6 |
70, 227, 86, 293, 118 |
21 |
210, 67, 226, 95, 245 |
7 |
80, 237, 96, 116, 349 |
22 |
220, 77, 73, 246, 127 |
8 |
90, 247, 118, 127, 146 |
23 |
230, 87, 246, 147, 269 |
9 |
310, 257, 329, 338, 341 |
24 |
240, 97, 253, 268, 279 |
10 |
100, 267, 116, 255, 139 |
25 |
250, 317, 267, 277, 69 |
11 |
110, 277 , 129, 135, 376 |
26 |
260, 107, 273, 281, 107 |
12 |
120, 287, 138, 81, 159 |
27 |
270, 117, 285, 99, 304 |
13 |
130, 297, 147, 159, 167 |
28 |
280, 127, 297, 58, 328 |
14 |
140, 63, 159, 168, 181 |
29 |
290, 137, 319, 49, 128 |
15 |
150, 307, 168, 179, 192 |
30 |
300, 157, 311, 59, 149 |
Для всех вариантов Значение реперных точек °К: 0, 273, 373 |
|||
ПРИМЕР
Значения даны по Кельвину 10˚К
Перевод температуры вещества из одной шкалы измерения в другую можно осуществить, используя пропорциональную зависимость
=
;
to
Rа=491,67о+
1.
2.
3.
4. to Rа=491,67о+
Полученные значение заносим в таблицу и на схему.
К |
0 |
273 |
373 |
10 |
|
|
|
|
С |
|
|
|
–263 |
|
|
|
|
R |
|
|
|
–210,4 |
|
|
|
|
F |
|
|
|
–441,4 |
|
|
|
|
Ra |
|
|
|
18,27 |
|
|
|
|
