ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Измерение низких температур из "Экспериментальные методы в неорганической химии" Основой каждого измерения температуры, и особенно низких температур, является термодинамическая шкала температур, построенная в соответствии со вторым законом термодинамики. Нулевая точка соответствует —273,16 по шкале Цельсия. Эта шкала температур точно совпадает со шкалой абсолютных температур Т, которая используется в уравнении состояния идеальных газов. Чтобы определить отношение двух абсолютных температур, помещают данную массу газа, свойства которого близки к свойствам идеального газа, в сосуд с постоянным объемом и следят за изменением давления при изменяющейся температуре. [c.79] В качестве наполнителей такого газового термометра в основном используют Нг и Не, которые применимы до очень низких температур и поведение которых совсем незначительно отклоняется от поведения идеальных газов N2 следует применять только для измерения высоких температур. Несмотря на то что газовый термометр необходим для установления определенных точек температуры и калибровки других приборов, используемых для измерения температуры, практически он играет незначительную роль уже вследстие своей громоздкости к этому добавляются еще неудобства его использования и необходимость введения различного рода поправок. [c.79] Для предельно точного измерения температуры вплоть до очень низких значений можно рекомендовать термометр сопротивления, обладающий незначительной теплоемкостью. Иногда представляют неудобства его объемное расширение, а также сложность и высокая стоимость аппаратуры, применяемой для точных измерений сопротивления. В качестве материала сопротивления используют почти исключительно физически чистую платиновую проволоку 0 0,04жж или более, которую в большинстве случаев бифилярно наматывают редкими витками на крест, состоящий из слюдяных пластинок или кварца длину проволоки выбирают такой, что ее сопротивление равно точно 100 ом при 0°. Сопро-тивление такого 100-омного термометра при падении температуры уменьшается и составляет, например, при —Г93° всего лишь 20 ом. [c.79] Сопротивление измеряют при очень незначительной силе тока — до — 10 ма, так что температура повышается менее чем на 0,01°. Для очень точных измерений к каждому концу проволоки сопротивления припаивают два проволочных соединения, так что сопротивление подводящих проводников можно не учитывать. Большинство термометров сопротивления предварительно выдерживают, калибруют и окончательно испытывают при 0°. Для их калибровки в области низких температур наряду с точкой плавления льда (0°) используют температуру плавления ртути (—38,87°), температуру возгонки СОг(—78,50°) и температуру кипения кислорода (—182,99°). На многочисленных схемах включения термометров сопротивления [9], стр. 59, [12—14] здесь можно подробно не останавливаться (см. также II. 4.а). [c.80] Низкие температуры вплоть до—250° часто измеряют медь-константановой термопарой (55Си, 45 Ni) [15]. Для еще более низких температур в интервале2— 30° К применяют пару чистейшая медь — медь с 0,005 вес.% Sn или In [16]. Другие термопары, о которых подробнее сказано в гл. II. 6, имеют следующие преимущества они очень компактны и их можно припаивать непосредственно к находящемуся при низкой температуре сосуду, чем достигается исключительный термический контакт. [c.80] Тензиметрический термометр Штока коррозионноустойчив и весьма удобен в употреблении он находит широкое применение в химических лабораториях его описание приведено на стр. 458 в разделе об измерении давления пара. [c.80] Из всех рассматриваемых термометрических жидкостей ртуть занимает особое положение ввиду того что она не смачивает поверхность стекла, устраняются все связанные с этим причины ошибок. Ртутный термометр можно применять вплоть до точки плавления ртути (—38,87°) еще более низкие температуры (до —60°) можно измерять при помощи термометра, содержащего в качестве заполнителя 8,5%-ную амальгаму таллия [19]. [c.80] Термометры со смачивающими жидкостями рекомендуется хранить в вертикальном положении. В случае разрыва столбика жидкости следует попытаться его соединить центрифугированием или постукиванием пальцем, но не нагреванием. Термометр, который подвергался такому сильному охлаждению, что его содержимое стало очень вязким, нужно нагревать очень осторожно. [c.81] Вернуться к основной статье