A hőmérséklet mérése



Hasonló dokumentumok
Méréstechnika. Hőmérséklet mérése

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2. METEOROLÓGIAI MÉRSÉSEK MÉRÉSEK ÉS ÉS MEGFIGYELÉSEK

Kutatói pályára felkészítő akadémiai ismeretek modul

Hőmérsékletmérés. Hőmérsékletmérés. TGBL1116 Meteorológiai műszerek. Hőmérő test követelményei. Hőmérő test követelményei

Megfigyelések időpontjai. TGBL1116 Meteorológiai műszerek

A hımérséklet a levegı fizikai állapotának egyik alapvetı termodinamikai jellemzıje. Mérését a következı körülmények teszik lehetıvé: A testek

Ideális gáz és reális gázok

Hőtágulás - szilárd és folyékony anyagoknál

TestLine - Fizika 7. évfolyam folyadékok, gázok nyomása Minta feladatsor

TestLine - Fizika 7. évfolyam folyadékok, gázok nyomása Minta feladatsor

100 o C víz forrása 212 o F 0 o C víz olvadása 32 o F T F = 9/5 T C Példák: 37 o C (láz) = 98,6 o F 40 o C = 40 o F 20 o C = 68 o F

FIZIKA. Ma igazán belemelegszünk! (hőtan) Dr. Seres István

Meteorológiai műszerkert. TGBL1116 Meteorológiai műszerek. Meteorológiai műszerkert. Műszerek ellenőrzése. Meteorológiai állomás kitettsége

Légköri termodinamika

Digitális hőmérő Modell DM-300

Mérés és adatgyűjtés

Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, szilárd tárgyak és folyadékok hőtágulása, gázok állapotjelzői

A hőmérséklet az anyagok egyik fizikai jellemzője, állapothatározó.

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2. METEOROLÓGIAI MÉRSÉSEK MÉRÉSEK ÉS ÉS MEGFIGYELÉSEK

2. Laboratóriumi gyakorlat A TERMISZTOR. 1. A gyakorlat célja. 2. Elméleti bevezető

Hőérzékelés

Hőmérséklet mérése. Sarkadi Tamás

Fogalma. bar - ban is kifejezhetjük (1 bar = 10 5 Pa 1 atm.). A barométereket millibar (mb) beosztású skálával kell ellátni.

TestLine - Fizika hőjelenségek Minta feladatsor

HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS. Elsődleges etalonok / fix pontok / 1064,00 C Arany dermedéspontja. 961,93 C Ezüst dermedéspontja. 444,60 C Kén olvadáspontja

A nyomás. IV. fejezet Összefoglalás

Mőködési elv alapján. Alkalmazás szerint. Folyadéktöltéső nyomásmérık Rugalmas alakváltozáson alapuló nyomásmérık. Manométerek Barométerek Vákuummérık

11. Melyik egyenlőség helyes? a) 362 K = 93 o C b) 288 K = 13 o C c) 249 K = - 26 o C d) 329 K = 56 o C

A NAPSUGÁRZÁS MÉRÉSE

HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS. Elsődleges etalonok / fix pontok / 1064,00 C Arany dermedéspontja. 961,93 C Ezüst dermedéspontja. 444,60 C Kén olvadáspontja

ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK

Mérésadatgyűjtés, jelfeldolgozás.

11. Melyik egyenlőség helyes? a) 362 K = 93 o C b) 288 K = 13 o C c) 249 K = - 26 o C d) 329 K = 56 o C

1. feladat Alkalmazzuk a mólhő meghatározását egy gázra. Izoterm és adiabatikus átalakulásokra a következőt kapjuk:

FIZIKA II. 2. ZÁRTHELYI DOLGOZAT A MŰSZAKI INFORMATIKA SZAK

Feladatlap X. osztály

Folyadékok és gázok mechanikája

MÉRÉSI UTASÍTÁS. A jelenségek egyértelmű leírásához, a hőmérsékleti skálán fix pontokat kellett kijelölni. Ilyenek a jégpont, ill. a gőzpont.

TERMIKUS KÖLCSÖNHATÁSOK

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK és MEGFIGYELÉSEK

A szilárd testek alakja és térfogata észrevehetően csak nagy erő hatására változik meg. A testekben a részecskék egymáshoz közel vannak, kristályos

HŐMÉRSÉKLET MÉRÉS I. Mérésadatgyűjtés, jelfeldolgozás. 2010/2011.BSc.II.évf.

Ellenállásmérés Ohm törvénye alapján

A töltőfolyadék térfogatváltozása alapján, egy viszonyítási skála segítségével határozható meg a hőmérséklet.

Termodinamika. 1. rész

Szenzorok. 5. előadás

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK, MŰSZEREK Meteorológia-gyakorlat

Osztályozó vizsga anyagok. Fizika

Szakmai fizika Gázos feladatok

Hőtan. 2. Miért didergünk? A hőmérséklet mérése, hőmérsékleti skálák. De sok érdekes kérdés van, amire nem tudok még válaszolni!

Nyomásmérő óra. Gázmenetes rozsdamentes nyomásmérők

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

KÖZEG. dv dt. q v. dm q m. = dt GÁZOK, GŐZÖK ÉS FOLYADÉKOK ÁRAMLÓ MENNYISÉGÉNEK MÉRÉSE MÉRNI LEHET:

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Folyadékok és szilárd anyagok sűrűségének meghatározása különböző módszerekkel

Az anyagok lehetséges állapotai, a fizikai körülményektől (nyomás, hőmérséklet) függően. Az anyagokat általában a normál körülmények között jellemző

SZÁMÍTÁSOS FELADATOK

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória. J 0,063 kg kg + m 3

1. előadás. Gáztörvények. Fizika Biofizika I. 2015/2016. Kapcsolódó irodalom:

PHYWE Fizikai kémia és az anyagok tulajdonságai


TANMENET FIZIKA. 10. osztály. Hőtan, elektromosságtan. Heti 2 óra

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA

Felhasználói útmutató a KVDH370 típusú hőmérőhöz

Modern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása

Hidrosztatika. Folyadékok fizikai tulajdonságai

Termodinamika (Hőtan)

Folyadékok áramlása Folyadékok. Folyadékok mechanikája. Pascal törvénye

71. A lineáris és térfogati hőtágulási tényező közötti összefüggés:

2. Hőmérséklet érzékelők vizsgálata, hitelesítése folyadékos hőmérő felhasználásával.

Sók oldáshőjének és jég olvadáshőjének meghatározása anizotermés hővezetéses kaloriméterrel

FIZIKA II. Egyenáram. Dr. Seres István

3. Mérőeszközök és segédberendezések

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

3. Laboratóriumi gyakorlat A HŐELLENÁLLÁS

Fázisátalakulások vizsgálata

Zener dióda karakterisztikáinak hőmérsékletfüggése

1. Az egyenes vonalú egyenletes mozgás kísérleti vizsgálata és jellemzői. 2. A gyorsulás

Időjárási elemek megfigyelése és mérése

Folyadékok és gázok mechanikája

Automata meteorológiai mérőállomások

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV. A mérés megnevezése: Potenciométerek, huzalellenállások és ellenállás-hőmérők felépítésének és működésének gyakorlati vizsgálata

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2.

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK és MEGFIGYELÉSEK

5. Laboratóriumi gyakorlat. A p-n ÁTMENET HŐMÉRSÉKLETFÜGGÉSE

A hőmérséklet kalibrálás gyakorlata

. T É M A K Ö R Ö K É S K Í S É R L E T E K

HIDROSZTATIKA, HIDRODINAMIKA

A biztonsággal kapcsolatos információk. Model AX-C850. Használati útmutató

2. Érzékelési elvek, fizikai jelenségek. a. Termikus elvek

ELTE Fizikai Kémiai Tanszék. Hőmérők kalibrálása. Riedel Miklós szeptember

A vasút életéhez. Örvény-áramú sínpálya vizsgáló a Shinkawa-tól. Certified by ISO9001 SHINKAWA

HITELESÍTÉSI ELŐÍRÁS PIKNOMÉTEREK HE

PROFI GÉPEK, BERENDEZÉSEK

Lázmérő. Bimetáll hőmérő. Digitális hőmérő. Galilei hőmérő. Folyadékos hőmérő

Folyadékáramlás. Orvosi biofizika (szerk. Damjanovich Sándor, Fidy Judit, Szöllősi János) Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2006

1. Súlymérés. Eszközjegyzék: Mikola-cső mm beosztással digitális mérleg ékek A/4 lapok ismeretlen súlyú test (kő) Mikola-cső.

Halmazállapot-változások

Mivel foglalkozik a hőtan?

Átírás:

A hőmérséklet mérése

Fogalma, mérése 1. A hőmérséklet a levegő fizikai állapotának egyik alapvető termodinamikai jellemzője. 2. Mérését a következő körülmények teszik lehetővé: a. A testek hőmérsékletváltozásai során fellépő fizikai jelenségek: - testek térfogatának megváltozása, - fémek elektromos ellenállásának megváltozása, - a termoelektromosság függése a hőmérséklettől, b. Az egymással érintkező testek hőmérsékletének kiegyenlítése, c. Olyan folyamatok létezése, amelyek mindig ugyanazon a hőmérsékleten mennek végbe (pl. halmazállapot-változások)

Megfelelő mérőskálát kell felállítanunk, így az számokban is kifejezhető. A ma használatos hőmérsékleti skálának két alappontja van: - az 1 bar (1 atm) légköri nyomáson olvadó jég, - a forrásban levő víz hőmérséklete. A két alappont közötti hőmérsékletet Celsius 100, Réamur 80, Fahrenheit 180 részre osztotta. (Az olvadó jég hőmérsékletét az első kettő 0 -nak, Fahrenheit 32 o nak vette.)

Gázhőmérők Alapjuk a hőtágulási törvény (Boyle, Mariotte és Gay-Lussac): a gázok igen nagy nyomás és hőmérséklet tartományában azonosan viselkednek, állandó nyomáson minden gázra érvényes. v=v 0 (1+αt) Megalkották a gázhőmérőt és hozzá olyan hőmérsékleti skálát, amely egy anyagcsoporthoz kapcsolódik. Mivel minden gáz -273 o nál magasabb hőfokon válik cseppfolyóssá, ezt választották az abszolút vagy Kelvin-skála nulla pontjául.

A gázhőmérők nagy méretük és bonyolult szerkezetük miatt laboratóriumi műszerek, meteorológiai mérésekre nem használhatók. Mérési pontosságuk alkalmassá teszik őket hitelesítő mérésekre, a hőmérsékletmérés abszolút műszereinek tekintendők.

Folyadékhőmérők Ezek a leggyakrabban használt hőmérők. A folyadékok közül bármelyik alkalmas hőtáguláson alapuló hőmérőkészítésre. Az alkalmazott típust a folyadék hőtágulási együtthatója, fagyás- és forráspontja dönti el. Legtöbbször ez: -higany - szerves folyadék (metilalkohol, borszesz).

Higanyhőmérők Ezek a legismertebbek, egyben a legegyszerűbb szerkezetűek Egy henger vagy gömb alakú edény hajszálcsőben folytatódik, és ezt úgy töltik meg higannyal, hogy az beleérjen a kapillárisba is. A hőmérsékleti tágulás miatt a higanyoszlop végének felszíne (meniszkusz) a kapillárisban emelkedik, vagy süllyed a hőmérsékletnek megfelelően. A higanyoszlop feletti hajszálcsövet légritkítottá teszik, megakadályozva a Hg oxidálódását. Mérési tartomány: -39 C - +155 C

Állomáshőmérő Számlapja 0,2 o C-os beosztású, Skálájának hossza az éghajlattól függ, (Közép- Európában 35 o C-tól +45 o -ig terjed) Hibájának a 0,1 o C-ot sem szabad meghaladnia, Az állomáshőmérő a pszichrométer száraz hőmérőjeként is működik.

Fuess-rendszerű maximumhőmérő Egy időszak alatti legmagasabb levegőhőmérséklet meghatározására szolgál (Észlelés naponta kétszer: 6:45 -kor és 18:45 -kor, a napi maximum a magasabb érték). Skálája félfokos beosztású, vízszintes irányú a számozása, és közel vízszintes helyzetben kell használni. Lényeges szerkezeti sajátsága a higanybélbe forrasztott üvegszál, amely benyúlik a kapillárisba is. A megszűkített nyíláson a növekvő hőmérséklet hatására még felmegy a higany, de a csökkenő hőmérséklettel nem tud visszahúzódni, mert a szűkületben a Hg-szál megszakadt, így megőrizve a legmagasabb hőmérsékletet.

Talajhőmérők A talaj hőmérsékletének különböző mélységekben való meghatározására szolgálnak, Elhelyezési mélységük alapján csoportosíthatók: - felszíni, - mélységi talajhőmérők.

Felszíni talajhőmérők +45 o C-tól -30 o C-ig terjedő méréstartományú, 0,2 C-os beosztású hőmérők, A felszíntől számított 2, 5, 10, 20 cm-es talajrétegek hőmérsékletének meghatározására szolgálnak, Naponta 3-szor kell leolvasni, A merülés mélységét üveggyűrű jelzi, A felszínen maradó vastagabb, és a talajba kerülő vékonyabb rész találkozásánál a hajlásszög 150.

Mélységi talajhőmérők: +30 o C-tól 30 o C-ig terjedő méréstartományú, 0,2 C-os beosztású, megnagyobbított Hg-zsákú hőmérők. Fontos a nagy tehetetlenségük: leolvasáskor ne változzon a hőmérő állása. (Lamont-tok, műanyagtok) 50, 100, 150, 200 cm mélységű talajréteg hőmérsékletét naponta egyszer mérik.

Szerves folyadékkal töltött hőmérők Előnyük: az alkalmazott folyadékok (metilalkohol, borszesz, petroléter, stb.) olvadáspontja alacsonyabb a Hg-énál. Hátrányuk: 1. A folyadék egy része a gyors lehűlés miatt az üveg falára tapad, így a hőmérő a valóságosnál alacsonyabb értéket mutat. 2. A folyadék a növekvő ill. csökkenő hőmérséklet és nyomás miatt kapcsolatba léphet a felette elhelyezkedő gázzal,néhány tizedfokos hibát okozhat. 3. A folyadékba kevert színezőanyag kiválása miatt a hőmérő a kelleténél magasabbat mutat, ez a meteorológiában alkalmazott hőmérőknél 2 o C is lehet.

Minimumhőmérő Két észlelés közötti időtartam legalacsonyabb hőmérsékletének meghatározására szolgál. Félfokos beosztású és számlapja vízszintes irányban számozott. A kapillárisban lévő sötét üvegpálcikát mérés előtt az alkohol felszínéhez húzzuk; ha a hőmérséklet csökken, az alkohol meniszkusza a felületi feszültséggel a pálcát magával húzza. A hőmérsékletnövekedés során az alkohol kitágul, így nem képes a pálcát magával húzni.

Hill-féle katatermométer - az emberi test hőmérsékletén levő test felületegységén a légkör be- és kisugárzása, nedvessége és mozgásai révén beálló hőveszteséget méri, - orvosmeteor-i vizsgálatok céljait szolgálja, - csak két beosztása van: 35 és 38 C, - felmelegítik 50-80 C-ra, majd a mérés helyén megmérik, hogy a folyadékszál a két beosztás közötti utat mennyi idő alatt teszi meg, - formulával számítható a leadott hőmennyiség.

Fémhőmérők Ezek működése a fémek különböző mértékű hőtágulásán alapszik. Egy nagy és egy kis hőtágulású fémszalagot összehegesztve kapjuk, az ún. bimetall szalagot. Az ilyen kettős fémszalag a hőmérséklet változásakor meggörbül. A görbület iránya és mértéke a hőmérsékletváltozástól függ, így alkalmas annak mérésére.

Termográfok A bimetallt a meteorológiában regisztráló hőmérsékletmérő műszerek szerkesztésére használják. A bimetall görbületét nagyító áttételekkel egy írókarra viszik át, amely egy időbeosztással ellátott papírlapra rajzolja a görbületnek megfelelő hőmérsékletet. Az ilyen műszert hőmérsékletírónak (termográfnak) nevezzük.

Elektromos hőmérők A hőmérséklet elektromos meghatározására három lehetőség áll rendelkezésre: termoelektromos jelenség, a fémek hőokozta ellenállás-változása, a félvezetők hőokozta ellenállás-változása.

Termoelem-hőmérők A hőelem-hőmérők a termoáramok alapján működnek. Két különböző fémszálból* álló áramkörbe galvanométert iktatunk, és a fémszálak végei között hőmérséklet-különbséget hozunk létre. Ekkor a vezetőben áram halad át, és ezt az áramerősséget használjuk a hőmérséklet mérésére. * réz-konstantán (600 C-ig), platina és platina-rhodium ötvözete (1600 C-ig)

A termoelem hőmérő előnyei: - biztosítja a hőérzékelő kis hőkapacitását és kis kisugárzási hibáját, - a hőmérsékleti értékek regisztrálása könnyen megoldható, - nehezen hozzáférhető helyen is alkalmazhatók. Hátrányai: - az érzékelő és a leolvasó berendezés közötti távolság korlátozott, - az ún. hidegpontot állandó hőfokon kell tartani.

Ellenállás-hőmérők Működésük alapja, hogy a fémek elektromos ellenállása a hőmérséklettel változik. Ha a huzal ellenállását mérni tudjuk, meghatározhatjuk a huzal hőmérsékletét. Olyan anyagból készült huzalokat alkalmaznak, amelyek a hőmérséklet hatására jelentősen változtatják az ellenállásukat. Előnye: a kis hőtehetetlenség és a távmérés lehetősége. Hátránya: nagy felületük miatt nem minden vizsgálat végezhető el velük.

Termisztorok A termisztor elnevezés csak az ún. félvezető ellenállásokra használatos. A termisztorok hőokozta ellenállás-változása kb. egymilliószor nagyobb, mint a fémeké. Előnyei: kis méretük és nagy hőérzékenységük miatt alkalmasak kis kiterjedésű testek, kis légterek hőmérsékletének mérésére és gyors hőváltozások követésére. Hátránya: az ún. instabilitás, melynek oka a termisztor-kristályok szerkezetében rejlik.

Lézeres hőmérők A lézersugarat két részre bontják, a nyaláb egyik felét folyadékon, a másikat levegőn bocsátották keresztül, majd a végén újra egyesítették. Az interferencia képből meghatározták a folyadék sűrűségét, amely a hőmérséklettel áll egyértelmű kapcsolatban. A műszert gyors reaktorok hirtelen hőmérsékletváltozásainak megállapítására használják.