1. Principen:
* Charles's Law: Denna lag säger att volymen av en idealisk gas är direkt proportionell mot dess absoluta temperatur när trycket hålls konstant.
* Gay-Lussacs lag: Denna lag säger att trycket på en idealisk gas är direkt proportionell mot dess absoluta temperatur när volymen hålls konstant.
2. Komponenter:
* glödlampa: Innehåller en fast mängd gas, vanligtvis väte eller helium, på grund av deras inert natur och låg kondenseringstemperatur.
* stam: Ansluter glödlampan till en tryckmätare eller en manometer.
* Tryckmätare/manometer: Mäter gasens tryck inuti glödlampan.
3. Funktion:
1. Uppvärmning: När glödlampan värms upp, får gasmolekylerna inuti kinetisk energi och rör sig snabbare. Denna ökade rörelse får gasen att expandera (enligt Charles lag) eller öka trycket (enligt Gay-Lussacs lag).
2. Mätning: Tryckmätaren eller manometern mäter förändringen i tryck eller volym, vilket är direkt relaterat till temperaturförändringen.
3. Kalibrering: Gastermometern är kalibrerad mot en känd temperaturstandard, såsom trippelpunkten för vatten (0,01 ° C), för att skapa ett exakt samband mellan det uppmätta tryck/volymen och motsvarande temperatur.
4. Temperaturbestämning: Genom att jämföra det uppmätta tryck/volymen med de kalibrerade värdena kan temperaturen på den okända miljön bestämmas.
typer av gastermometrar:
* Konstant volymgastermometer: Gasens volym hålls konstant och tryckförändringarna mäts för att bestämma temperaturen.
* Konstant tryckgastermometer: Gasens tryck hålls konstant och volymförändringarna mäts för att bestämma temperaturen.
Fördelar:
* Hög noggrannhet: Gastermometrar är mycket exakta, särskilt vid låga temperaturer.
* Brett temperaturområde: De kan mäta temperaturer från mycket låga till mycket höga.
* Pålitlig: De är relativt stabila och pålitliga instrument.
Nackdelar:
* långsamt svar: Gastermometrar är långsammare för att svara på temperaturförändringar jämfört med andra typer av termometrar.
* skrymmande och bräckligt: De kan vara skrymmande och ömtåliga, vilket gör dem mindre bärbara.
Applikationer:
* Scientific Research: För exakta temperaturmätningar i laboratorier och forskningsinställningar.
* kalibrering av andra termometrar: Används för att kalibrera andra typer av termometrar, säkerställa deras noggrannhet.
* Temperaturstandarder: Gastermometrar används som primära standarder för temperaturmätning.
Sammanfattningsvis fungerar en gastermometer genom att använda principen om Charles lag eller gay-Lussacs lag, och mäter förändringen i tryck eller volym för en fast mängd gas för att bestämma motsvarande temperatur. De är mycket exakta, men kan vara långsamma och skrymmande, vilket gör dem lämpliga för specifika applikationer.
