Термическая инертность термометров

ТЕРМИЧЕСКАЯ ИНЕРТНОСТЬ ТЕРМОМЕТРА [c.66]

Чем больше величина к, тем больше скорость изменения температуры термометра при заданной разности температур (0—/), т. е. тем меньше его инертность. Иначе говоря, термическая инертность термометра обратно пропорциональна к. [c.66]

Рассмотрим два наиболее простых случая, в которых термическая инертность термометра легко может быть учтена. [c.66]

Очевидно, что при постоянной температуре среды влияние термической инертности термометра на его показания можно исключить полностью, если производить отсчет температуры через отрезок времени, достаточный для того, чтобы разностью t—0 можно было пренебречь. По уравнению (33), исходя из точности измерения температуры, значения k тер- [c.67]

Простейший способ определения термической инертности термометра основан на измерении отрезка времени т—то, в течение которого разность температур термометра и внешней среды становится вдвое меньше первоначальной разности. Тогда по уравнению (33) [c.69]

Общие сведения о стеклянно-жидкостных термометрах Некоторые типы ртутных термометров Поправки к показаниям ртутного термометра Непостоянство нулевой точки ртутного термометра Термическая инертность термометра. ... Применение ртутных термометров в калориметрии [c.300]

Величина 1/А для обычного лабораторного термометра Ь хорошо перемешиваемой воде составляет около 2 сек., а для термометра Бекмана — около 9 сек. Для обычного лабораторного термометра 1//1 равно 10 сек. в неподвижной воде и 200 сек. в неподвижном воздухе. Из этих цифр видно, что если отсчеты производятся через 1—2 мин. после погружения термометра в исследуемую среду, то в большинстве случаев ошибки, обусловленные термической инертностью, не играют роли. С другой стороны, при некоторых работах, например при наблюдении изменяюш ихся температур, следует принимать во внимание термическую инертность термометра. [c.16]

Поверку термометров, применяемых постоянно для определения точек плавления и точек кипения, удобно производить но точкам плавления и кипения химически чистых (образцовых) веществ соответствующие методы описаны в гл. I и П настоящего издания. Если условия применения термометра, включая и глубину погружения, достаточно постоянны, то в подученную при поверке поправку можно включить и поправку на выступающий столбик. Простой способ поверки заключается в том, что поверяемый и образцовый термометры погружают вместе в хорошо перемешиваемую баню, температуру которой можно изменять в желаемых пределах. При этом температура бани во время отсчетов показаний термометров должна изменяться достаточно медленно, чтобы разница в термической инертности термометров не вызывала ошибки . [c.16]

Всякий термометр, в частности ртутный, обладает термической инертностью, т. е. не мгновенно воспринимает температуру среды, в которую он погружен. Если температура среды постоянна, приходится выжидать некоторое время, чтобы вся ртуть в резервуаре термометра успела принять зту температуру. Если же температура среды меняет--ся, то показания термометра всегда в какой-то мере запаздывают при возрастании температуры среды они всегда ниже нее, а при понижении — выше. [c.66]

Иначе говоря, при равномерном изменении температуры внешней среды термометр вследствие своей термической инертности никогда не принимает температуру среды и его показания всегда запаздывают. Величина этого запаздывания пропорциональна —, т. е. зависит от термической инерт- [c.68]

Термическая инертность разных термометров различна и, кроме того, она существенно зависит от условий, в которых находится термометр. Ртутные термометры обладают значительной термической инертностью и величина — для них, [c.69]

Нередко для измерения температуры калориметров применяют термометры Бекмана (стр. 9), которые выпускает промышленность в больших количествах они сочетают довольно высокую термометрическую чувствительность с возможностью их использования в широком интервале температур. Однако термометры Бекмана имеют ряд существенных недостатков по сравнению с калориметрическими ртутными термометрами. Главными из этих недостатков являются большая термическая инертность, громоздкость и наличие вложенной шкальной пластины. [c.73]

В последнее время выпущены опытные экземпляры калориметрических термометров с переменным количеством ртути в резервуаре (рис. 5). Этот термометр объединяет достоинства обычного калориметрического термометра и термометра Бекмана. Его резервуар и капилляр совершенно такие же, как у обычного калориметрического термометра, поэтому размеры термометра и его термическая инертность совпадают с соответствующими характеристиками калориметрического термометра, описанного выше. Различие между ними состоит лишь в том, что термометр с переменным количеством ртути имеет в верхней части капилляра расширение, которое служит вспомогательным резервуаром для ртути. При нагревании термометра некоторое количество ртути можно перевести в верхний резервуар и повысить этим рабочий интервал термометра. Для настройки термометра на более низкие температуры ртуть верхнего резервуара необходимо предварительно соединить с ртутью в капилляре, что легко сделать, перевернув термометр. Затем, придав термометру наклонное положение (основной резервуар ниже вспомогательного), можно перевести нужное количество ртути из запасного резервуара в основной и понизить тем самым рабочий интервал термометра. [c.73]

Точность поддержания постоянства температуры определяется не только чувствительностью контактного термометра. Она сильно зависит также от термической инертности системы, в которой проводится термостатирование, в частности от взаимного расположения контактного термометра и нагревателя и от интенсивности перемешивания жидкости термостата. С помош ью контактного термометра (см. рис. 6) при температурах, близких к комнатным, можно поддерживать температуру постоянной с точностью 0,01° С. [c.81]

В некоторых случаях образцовые термометры этого типа с целью уменьшения термической инертности изготовляют в металлической (обычно медной) оболочке. Подводящие провода и в этом варианте выводятся через стекло герметичный спай стекла с медью приготовляют заранее, до полной сборки термометра. [c.92]

Термометры такого типа нетрудно изготовить, и они довольно часто применяются в калориметрической практике. Следует отметить, что несмотря на простоту устройства, термометры, приклеенные лаком к поверхности калориметров, в некоторых отношениях даже обладают существенными преимуществами перед другими, значительно более сложными в изготовлении. Например, термическая инертность таких термометров очень мала, поскольку в данном случае проволочка чувствительного элемента, отделенная от металлической поверхности калориметра лишь тонким слоем лака, и представляет собой весь термометр. [c.136]

Плоский термометр имеет небольшую термическую инертность, но от его показаний нельзя требовать такой же высокой воспроизводимости, какой обладают, например, образцовые термометры. Это связано с резкими изгибами проволоки чувствительного элемента плоского термометра на краях [c.137]

К числу недостатков такого термометра надо отнести сложность изготовления и градуировки, а также несколько большую термическую инертность, чем у плоских калориметрических термометров. Поэтому герметичные термометры типа образцового термометра употребляются в калориметрии, как правило, лишь в тех случаях, когда точное измерение температуры в Международной шкале (или непосредственно в термодинамической шкале, если измеряется температура ниже кислородной точки) необходимо по условиям опыта. К таким случаям относится, например, определение истинных теплоемкостей в широком интервале температур, а также измерение температур и теплот фазовых переходов. [c.140]

В предыдущих главах неоднократно отмечалось, что размеры термометра часто ограничивают возможность его использования. Термопары могут иметь очень небольшие размеры. В этом с ними могут соперничать только специальные малогабаритные термисторы. Поэтому термопары находят широкое использование для измерения температуры калориметров, особенно калориметров малых размеров. Термическая инертность термопары при обеспечении хорошего теплового контакта ее спая со средой, температура которой измеряется, может быть сделана очень малой. Наконец следует сказать, что интервал температур, в котором можно использовать термопары, очень широк. Он практически охва.-тывает всю область температур, в которой проводятся калориметрические измерения. [c.164]

Благодаря простоте и удобству отсчета в жидкостных калориметрах даже при точных работах часто используются высокочувствительные ртутно-стеклянные термометры, описанные в гл. 2. Однако величина резервуара таких термометров часто ограничивает их применение в калориметрах средних и малых размеров. Попытки применить термометры с резервуарами изогнутой формы (для большей их компактности при сохранении небольшой термической инертности) не привели к положительным результатам их трудно изготавливать и они очень хрупки. Если термометр, длина резервуара которого равна 50—60 мм, не может быть установлен в калориметре, то приходится отказаться от применения ртутного термометра и использовать для измерения температуры термометр сопротивления или термопару. Термометры сопротивления могут быть изготовлены очень малых габаритов (в особенности термисторы) и могут иметь высокую термометрическую чувствительность. Еще меньшие размеры имеют термопары. [c.189]

Иногда в калориметрах для определения теплоемкостей температура в интервале 10—300° К измеряется медными, золотыми или свинцовыми термометрами. Температурная зависимость сопротивления этих металлов изучена значительно хуже по сравнению с платиной и поэтому градуировка таких термометров встречает затруднения (I, гл. 3). Термометры сопротивления в некоторых калориметрах укреплены непосредственно на внешней поверхности контейнера в этом случае их проще изготовить, они обладают малой термической инертностью, но, как отмечено ранее (I, гл. 3), показания их менее стабильны. Поэтому при проведении точных работ чаще пользуются переносными термометрами типа образцовых. [c.302]

Так, ртутные термометры обладают термической инертностью, они не сразу воспринимают температуру измеряемой среды. Если температура среды постоянна, то приходится выжидать некоторое время, чтобы вся ртуть в резервуаре термометра успела принять температуру окружающего пространства. [c.172]

Ошибки, обусловленные термической инертностью. Если погрузить термометр, начальная температура которого 1 , в среду е температурой то величина 4 —где —температура термометра, изменяется во времени, приблизительно следуя уравнению [c.15]

Платиновые термометры сопротивления для точных измерений обычно изготовляются из отожженной проволоки . Проволоку наматывают на слюдяную основу таким образом, чтобы металл испытывал минимальное натяжение при нагревании или охлаждении термометра. В большинстве случаев навитую на слюду платину помещают в запаянную стеклянную или кварцевую трубку если желательно свести инерцию (запаздывание) термометра к минимуму (это очень существенно в калориметрических работах), то термометр вставляют в плоский металлический футляр. Обычно изготовляют термометры с сопротивлением 25,5 (или 2,55) ома при 0° тогда сопротивление меняется на 0,1 (или соответственно 0,01) ома на градус. Современные термометры имеют четыре подводящих провода, по два от каждого конца проволоки назначение их объясняется ниже. Очевидно, что для специальных целей можно придавать термометрам и другую форму. Например, обмотка из платиновой или иной металлической ленты на внешней поверхности сосуда позволяет измерять с малой термической инертностью среднюю температуру стенки сосуда. [c.18]

Измерения температуры за пределами области применения ртутных термометров большей частью производятся термометрами сопротивления или термопарами. Лишь при самых высоких температурах используют методы, основанные на интенсивности излучения. Там, где требуется очень низкая теплоемкость термометра или чрезвычайно малая термическая инертность, ртутные термометры непригодны. Зато можно изготовить такие термометры сопротивления и термопары, что они будут отвечать очень высоким требованиям. [c.35]

В этом рассуждении не принималась во внимание термическая инертность калориметра. Теплообмен между калориметром и оболочкой в основном определяется температурами внешней поверхности калориметра и внутренней поверхности оболочки. Будет допущена ошибка, если о температуре поверхности калориметра при плохом перемешивании и быстром изменении его температуры судить по показаниям термометра, помещенного внутри калориметра. Эту ошибку можно исключить (кроме ошибки, обусловленной инерцией термометра, которую можно, однако, свести к минимуму [c.86]

Для измерения величины, т. е. изменения температуры с изменением давления, некоторому количеству газа, содержащемуся в большом сосуде (емкостью от 10 до 60 л), дают быстро расшириться до давления несколько меньше первоначального. В центре этого сосуда помещен термометр с минимальной теплоемкостью и термической инертностью. Этим термометром измеряют изменение температуры немедленно после расширения, прежде чем сможет произойти значительная передача тепла стенкам сосуда. Расширение нужно проводить таким образом, чтобы в газе не возникали конвекционные токи. Термометр обычно состоит из очень тонкой платиновой проволочки, которая входит в качестве одного из плеч в мост сопротивлений. Отклонение моста от равновесия регистрируется короткопериодным гальванометром. Среднее значение Ср, полученное таким образом, практически равно истинной теплоемкости при средней температуре и среднем давлении во время опыта. [c.108]

Эти трудности можно в значительной степени исключить простым способом экстраполяции при условии, что 1) скорость, выделения или поглощения тепла подчиняется закону, который можно установить, и 2) кажущаяся температура калориметра незначительно отличается от его средней температуры. Это последнее требование обычно удовлетворяется при применении цельнометаллического калориметра с малой теплоемкостью при измерении его температуры термопарами или термометрами сопротивления с малой термической инертностью . В некоторых случаях даже нет необходимости перемешивать содержимое калориметра, после того как первоначальные вещества смешаны. Экстраполяцию можно проводить для необратимых реакций первого [22] и второго [201] порядка. Можно найти аналогичные способы и для других типов реакций. [c.174]

В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную термометром, воздушным холодильником и трубкой для подвода инертного газа, загружают 240 г льняного масла и нагревают на песочной бане до 290—300 °С. Термическую полимеризацию (см. опыт 93) проводят в течение 2 ч. Затем выключают обогрев и охлаждают содержимое колбы до 200 °С, пропуская ток инертного газа. [c.273]

Часто в калориметрической практике примЕеняются переносные термометры сопротивления, которые вставляют в калориметр на время опыта. Такие термометры могут быть проградуированы вне калориметра. Устройство переносных термометров может быть различным, но очень важно, чтобы термическая инертность термометра была небольшой. Поэтому при изготовлении калориметрических термометров сопротивления чувствительный элемент стараются расположить таким образом, чтобы он находился как можно ближе к чехлу термометра и имел хороший тепловой контакт с его стенками. [c.137]

С целью уменьшения термической инертности калориметрический термометр нередко делают плоским. При изготовлении его проволоку, обычно платиновую или медную, навивают бифилярно на плоскую слюдяную пластинку, на краях которой вырезаны зубцы для укрепления проволоки. Для электрической изоляции чувствительного элемента его закрывают с обеих сторон еще двумя тонкими слюдяными пластинками, после чего плотно вставляют в плоский герметичный металлический чехол. Подводящие провода термометра, если они имеют достаточную длину, можно непосредственно присоединять к измерительной схеме, но чаще для удобства пользования термометром на его верхней части делают головку с клеммами, в принципе такую же, как головка эталонного термометра (см. рис. 13,6). [c.137]

Термическая инертность этого термометра такова, что в неподвижном воздухе 1/ = 70 сек. (см. стр. 15). Градуировка терми-сторного термометра оставалась постоянной в пределах 0,01° в течение 2 мес., если он работал при температурах ниже 100°. Надо думать, что в дальнейшем будет достигнута еш е лучшая устойчивость и что термисторы в будущем займут некоторое место даже в прецизионной термометрии. Термисторы можно изготовлять различной формы и величины — от сравнжте.1ьно больших дисков до очень маленьких шариков с малой термической инертностью и теплоемкостью. [c.21]

Л рименяются в термометрах, предназна- ченных для измерения низких температур до —100 . Коэффициент расширения таких жидкостей в 5—10 раз больше, чем у ртути, так что уравнение (3) для поправки на выступающий столбик, очевидно, непригодно. Для большинства термометрических жидкостей [8] теплоемкость приблизительно обратно пропорциональна плотности, так что для резервуаров среднего диаметра, где теплопроводность жидкости не играет существенной роли, термическая инертность в первом приближении не зависит от вида термометрической жидкости. [c.17]

В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 1 л, снабженную термометром до 350 °С, трубкой, подводящей двуокись углерода нз баллона, и коротким воздушным холодильником, загружают 400 г метиловых эфиров (см. прим. 3) и 0,12 г антра-.кинона. Через жидкость пропускают двуокись углерода из баллона для вытеснения воздуха из колбы. Колбу помещают на баню со сплавом (или песочную) и нагревают до 300°С. Термическую полимеризацию проводят в течение 16 ч при 300 °С при умеренном токе инертного газа. Потери эфира за счет пиролиза составляют около 5%. Под вакуумом отгоняют незапо-лимеризованные моноэфиры (см. прим. 4). Для этого вместо трубки, подводящей газ, устанавливают к-апилляр, колбу соединяют с вакуумной системой (сборник, манометр, вакуумный насос) через насадку с воздушным холодильником и термометром. Отгонку проводят в атмосфере двуокиси углерода, подаваемой через капилляр, до достижения температуры паров около 220 °С при остаточном давлении 4—5 мм рт. ст. [c.194]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология