Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

P91 METROLOGIE TEPLOTY. P92 Již dávno si lidé všimli zvláštního stavu látek, který nazývali studený nebo teplý. Galileo Galilei sestrojil první detektor.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "P91 METROLOGIE TEPLOTY. P92 Již dávno si lidé všimli zvláštního stavu látek, který nazývali studený nebo teplý. Galileo Galilei sestrojil první detektor."— Transkript prezentace:

1 P91 METROLOGIE TEPLOTY

2 P92 Již dávno si lidé všimli zvláštního stavu látek, který nazývali studený nebo teplý. Galileo Galilei sestrojil první detektor teploty, založený na roztažnosti plynů. Podobně na roztažnosti kapalin byly založeny teploměry, které daly názvy i teploměrným stupnicím: Celsiova, Fahrenheitova a Réaumurova.

3 P93 Co je to teplota ? Teplota je mírou kinetické energie pohybujících se molekul (nebo částic). Definice jednotky teploty: Jednotka termodynamické teploty – kelvin, značka K, je definována pomocí trojného bodu vody: Trojný bod vody má termodynamickou teplotu 273,16 K.

4 P94 Trojný bod látek Trojný bod je určitá teplota a tlak, při kterých koexistují tři skupenské fáze, tuhá (s), kapalná (l) a plynná (g). Podle Gibbsova pravidla fází nemá trojný bod žádný stupeň volnosti:

5 P95 Stavový diagram vody

6 P96 Clapeyronova rovnice vyjadřuje vztah mezi dvěma fázemi

7 P97 Clausius – Clapeyronova rovnice vyjadřuje vztah mezi kapalnou a plynnou fází

8 P98 Body tání a tuhnutí Při tuhnutí roztavené látky vzniká časová prodleva právě při teplotě bodu tuhnutí. Tato teplota se využívá jako pevný teplotní bod a má jeden stupeň volnosti, je tedy závislá na tlaku. Uplatňuje se zde i vliv čistoty látek. Nečistoty snižují bod tání !

9 P99 Průběh tuhnutí látky

10 P910 Veličiny a jednotky teploty veličinajednotkarozměr teplotastupeň Celsia, °Ckelvin, K rozdíl teplotstupeň Celsia, °C nebo kelvin, K kelvin, K termodynamická teplota kelvin, K

11 P911 Termodynamická teplota Termodynamická teplotní stupnice se vyjadřuje stavovou rovnicí pro ideální plyn. Proto se pro realizaci této teploty používá plynový teploměr. Reálné plyny pak používají upravené stavové rovnice reálného plynu. Tímto plynovým teploměrem se stanovují pevné teplotní body, kterými se pak teplotní stupnice realizuje.

12 P912 Teplota - Celsiova stupnice Dnes se Celsiova stupnice považuje za odvozenou od termodynamické teplotní stupnice:

13 P913 Plynový teploměr

14 P914 Mezinárodní teplotní stupnice ITS-90 Základní vlastnosti: je rozšířená k nižším teplotám, používá rovnice pro tlak heliových par, zavádí rovnici interpolačního plynového teploměru, je numericky blíže k odpovídajícím termodynamickým teplotám,

15 P915 Mezinárodní teplotní stupnice ITS-90 Základní vlastnosti: zlepšuje přesnost, má vzájemně se překrývající rozsahy, rozšiřuje použití Pt odporového teploměru k bodu tání stříbra, čímž se eliminuje termoelektrický článek PtRh-Pt.

16 P916 Definiční pevné body ITS-90 Čís lo T 90 /Kt 90 /°CLátka 1) Stav 2) W r (T 90 )13 až 5-270,15 až - 268,15 HeV 213, ,3467e-H 2 T0, ≈ 17≈ -256,15e-H 2 (nebo He) V (nebo G) 4≈ 20,3≈ -252,85e-H 2 (nebo He) V (nebo G) 524, ,5939NeT0, , ,7916O2O2 T0,

17 P917 Definiční pevné body ITS-90 Čís lo T 90 /Kt 90 /°CLátka 1) Stav 2) W r (T 90 )783, ,3442ArT0, , ,8344HgT0, ,160,01H2OH2OT1, ,914629,7646GaM1, , ,5985InF1, ,078231,928SnF1,

18 P918 Definiční pevné body ITS-90 Čís lo T 90 /Kt 90 /°CLátka 1) Stav 2) W r (T 90 )13692,677419,527ZnF2, ,473660,323AlF3, ,93961,78AgF4, ,331064,18AuF 1 ) Všechny látky mimo 3 He jsou v přírodním izotopovém složení. e-H 2 je vodík v rovnovážné koncentraci ortho a para molekulární formě. 2 ) Úplné definice a doporučení různých stavů jsou uvedené v „Doplňkové informace pro ITS-90“. Symboly mají následující význam: V: bod tlaku par, T: trojný bod (teplota, při které jsou v rovnováze pevná, tekutá a plynná forma), G: bod plynového teploměru, M, F: bod tání, bod tuhnutí (teplota a tlak Pa, při kterém jsou v rovnováze pevná a tekutá fáze).

19 P919 Vysvětlivky k definičním pevným bodům e – H 2 je vodík v rovnovážné koncentraci ortho a para. Stejnosměrné jaderné spiny v molekule vodíku má orthovodík, protisměrné jaderné spiny má paravodík. Za normální teploty je poměr orthovodíku ku paravodíku 3:1

20 P920 Čtyři základní rozsahy ITS-90 1.V rozsahu 0,65 K až 5,0 K je T 90 definována pomocí vztahů pro tlak par 3 He a 4 He. 2.V rozsahu 3,0 K až 24,5561 K je T 90 definována plynovým teploměrem pomocí pevných bodů a speciálních interpolačních postupů.

21 P921 Čtyři základní rozsahy ITS-90 3.V rozsahu 13,8033 K až do 961,78 °C je teplota T 90 definována prostřednictvím platinových odporových teploměrů navázaných v souboru definičních pevných bodů a s použitím specifických interpolačních polynomů.

22 P922 Čtyři základní rozsahy ITS-90 4.Nad 961,78 °C je teplota T 90 definována prostřednictvím definičního pevného bodu a Planckova vyzařovacího zákona.

23 P923 Graf vyzařování dokonale černého tělesa podle Plancka

24 P924

25 P925 Realizace trojného bodu vody

26 P926 Realizace bodu tuhnutí

27 P927 Krystalová mřížka ledu I a struktura molekuly vody (H 2 O) 8

28 P928 Fázový diagram 4 He

29 P929 Podrozsahy v oblasti středních teplot - 3 Podrozsahy pro teploty pod 0 °C: 3.1 Rozsah 13,8033 K (T H 2 ) až 273,16 K, Rozsah 24,5561 K (T Ne) až 273,16 K, Rozsah 54,3584 K (T O 2 ) až 273,16 K, Rozsah 83,80584 K (T Ar) až 273,16 K.

30 P930 Podrozsahy v oblasti středních teplot - 3 Podrozsahy pro teploty nad 0 °C: 3.2Rozsah 0 °C až 961,78 °C (F Ag), 3.2.1Rozsah 0 °C až 660,323 °C (F Al), 3.2.2Rozsah 0 °C až 419,527 °C (F Zn), 3.2.3Rozsah 0 °C až 231,928 °C (F Sn), 3.2.4Rozsah 0 °C až 156,5985 °C (F In), 3.2.5Rozsah 0 °C až 29,7646 °C (M Ga).

31 P931 Podrozsahy v oblasti středních teplot - 3 Rozsah v okolí teploty 0 °C: 3.3Rozsah –38,8344 °C (T Hg) až 29,7646 °C (M Ga). Vysvětlivky:T je trojný bod, F je bod tuhnutí, M je bod tání.

32 P932

33 P933 Mezinárodní teplotní stupnice ITS-90 Parametr W(T 90 ): Stabilita vlastností odporových teploměrů, body nestability: 419 °C, 630 °C a 961 °C.

34 P934 Teplotní rozdíly podle definicí teplotních stupnic T 90 - T 68

35 P935 Primární etalonáž teploty v ČR Rozdělení teplotních rozsahů pro účely etalonáže: velmi nízké teploty od 5 K do 77 K, střední teploty od 77 K do 1772 °C, vysoké teploty nad 1772 °C.

36 P936 Primární etalonáž teploty v ČR Velmi nízké teploty: Málo potřeb a málo pracovišť, navazování měřidel v zahraničí.

37 P937 Primární etalonáž teploty v ČR Střední teploty: Bylo nakoupeno osm primárních teplotních bodů včetně aparatur na jejich provoz. Ar – T,Sn – F, Hg – T,Zn – F, Ga – M,Al – F, In – F,Ag - F. Trojný bod vody zde již byl v několika provedeních.

38 P938 Primární etalonáž teploty v ČR

39 P939 Primární etalonáž teploty v ČR Velmi vysoké teploty: Navazování pomocí několika teplotních žárovek pro pyrometry, navázání se provádí v BIPM v Paříži.

40 P940


Stáhnout ppt "P91 METROLOGIE TEPLOTY. P92 Již dávno si lidé všimli zvláštního stavu látek, který nazývali studený nebo teplý. Galileo Galilei sestrojil první detektor."

Podobné prezentace


Reklamy Google