Газовый термометр
Газовый термометр — прибор, в котором температуру определяют по изменению давления или объёма разреженного газа. Его работа основана на зависимости параметров газа от температуры.
Разреженный газ в таком приборе приближённо считают идеальным. Поэтому используют законы идеального газа, в частности зависимость между давлением, объёмом и абсолютной температурой. Температуру выражают в кельвинах; связь со шкалой Цельсия описывает понятие абсолютной температуры.
Принцип действия
В газовом термометре постоянного объёма нагревание газа вызывает увеличение давления. Если температура изменяется от \(T_1\) до \(T_2\), а объём и масса газа постоянны, то давление изменяется пропорционально абсолютной температуре:
В термометре постоянного давления, наоборот, измеряют изменение объёма газа:
Газ в сосуде постоянного объёма имел температуру \(300\ \text{К}\) и давление \(100\ \text{кПа}\). При нагревании давление стало \(120\ \text{кПа}\). Тогда \(T_2=300\cdot\frac{120}{100}=360\ \text{К}\), то есть примерно \(87\ ^\circ\text{C}\).
При постоянном объёме давление пропорционально температуре, а при постоянном давлении объём пропорционален температуре. В формулах используется температура в кельвинах, а не непосредственно в градусах Цельсия.
Газ нагревают при постоянном объёме. Как изменится его давление?
Главное
- Газовый термометр измеряет температуру по давлению или объёму разреженного газа.
- При постоянном объёме \(p/T=\text{const}\), а при постоянном давлении \(V/T=\text{const}\).
- В расчётах используют абсолютную температуру в кельвинах.