Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe functioneert de gasthermometer?

Een gasthermometer werkt door de relatie tussen de temperatuur van een gas en zijn volume of druk te gebruiken. Hier is hoe het functioneert:

1. Het principe:

* de wet van Charles: Deze wet stelt dat het volume van een ideaal gas recht evenredig is met zijn absolute temperatuur wanneer de druk constant wordt gehouden.

* de wet van Gay-Lussac: Deze wet stelt dat de druk van een ideaal gas recht evenredig is met zijn absolute temperatuur wanneer het volume constant wordt gehouden.

2. Componenten:

* bol: Bevat een vaste hoeveelheid gas, meestal waterstof of helium, vanwege hun inerte aard en lage liquefactietemperatuur.

* stengel: Sluit de lamp aan op een manometer of een manometer.

* SPUREMAAT/MANOMETOMER: Meet de druk van het gas in de lamp.

3. Functioneren:

1. Verwarming: Wanneer de bol wordt verwarmd, krijgen de gasmoleculen erin kinetische energie en bewegen ze sneller. Deze verhoogde beweging zorgt ervoor dat het gas uitbreidt (volgens de wet van Charles) of toename van de druk (volgens de wet van Gay-Lussac).

2. Meting: De manometer of manometer meet de verandering in druk of volume, die direct gerelateerd is aan de temperatuurverandering.

3. Kalibratie: De gasthermometer is gekalibreerd tegen een bekende temperatuurstandaard, zoals het drievoudige waterpunt (0,01 ° C), om een ​​precieze relatie tussen de gemeten druk/volume en de overeenkomstige temperatuur tot stand te brengen.

4. Temperatuurbepaling: Door het gemeten druk/volume te vergelijken met de gekalibreerde waarden, kan de temperatuur van de onbekende omgeving worden bepaald.

Soorten gasthermometers:

* Constant Volume Gas Thermometer: Het volume van het gas wordt constant gehouden en de drukveranderingen worden gemeten om de temperatuur te bepalen.

* Thermometer van constante drukgas: De druk van het gas wordt constant gehouden en de volumeveranderingen worden gemeten om de temperatuur te bepalen.

Voordelen:

* Hoge nauwkeurigheid: Gasthermometers zijn zeer nauwkeurig, vooral bij lage temperaturen.

* breed temperatuurbereik: Ze kunnen de temperaturen meten van zeer laag naar zeer hoog.

* betrouwbaar: Het zijn relatief stabiele en betrouwbare instrumenten.

Nadelen:

* langzame reactie: Gasthermometers zijn langzamer om te reageren op temperatuurveranderingen in vergelijking met andere soorten thermometers.

* omvangrijk en kwetsbaar: Ze kunnen omvangrijk en kwetsbaar zijn, waardoor ze minder draagbaar zijn.

Toepassingen:

* Wetenschappelijk onderzoek: Voor nauwkeurige temperatuurmetingen in laboratoria en onderzoeksinstellingen.

* Kalibratie van andere thermometers: Wordt gebruikt om andere soorten thermometers te kalibreren, waardoor hun nauwkeurigheid wordt gewaarborgd.

* Temperatuurnormen: Gasthermometers worden gebruikt als primaire normen voor temperatuurmeting.

Samenvattend werkt een gasthermometer door het principe van de wet van Charles of de wet van Gay-Lussac te gebruiken, waarbij de verandering in druk of volume van een vaste hoeveelheid gas wordt gemeten om de overeenkomstige temperatuur te bepalen. Ze zijn zeer nauwkeurig, maar kunnen langzaam en omvangrijk zijn, waardoor ze geschikt zijn voor specifieke toepassingen.