Noţiuni generale despre temperatură;Scări de temperatură;

Principiul de măsurare a temperaturii;Mijloace pentru măsurarea temperaturii;

Măsurarea energiei termice.

1

Temperatura este o mărime fizică fundamentală care indică gradul de încălzire a unui corp.

Temperatura este o mărime ce se determină funcţie de o scară de referinţă.Scara de temperatură are valori numerice pentru fiecare temperatură.Punctul triplu al apei se realizează introducând într-un vas în formă de “U”, apă de cea mai mare puritate şi se formează un strat de

gheaţă cu ajutorul unui amestec răcitor. Când amestecul răcitor este înlocuit cu un termometru, stratul subţire de gheaţă începe să se topească.

Atâta timp cât faza solidă, lichidă şi vaporii coexistă, sistemul este la punctul triplu.

2

Scara termodinamică (Kelvin), măsoară temperatura T în kelvin (K), definit ca unitatea fundamenală de temperatură în SI (1/237,15 din temperatura termodinamocă a punctului triplu al apei). Scara Celsius, măsoară temperatura în grade Celsius (0C).Relaţia dintre temperatura termodinamică şi temperatura Celsius este:

t=T-273,15Scara Reaumur-este o scară convenţională de temperatură care se bazează pe intervalul de temperatură dintre punctul de topire al gheţii şi punctul de fierbere al apei, interval împărţit în 80 de părţi.Gradul Reaumur se notează 0R şi este unitatea de măsură pentru măsurarea temperaturii pe scara Reaumur.

10C=0,80RScara Fahrenheit-are la bază intervalul de temperatură dintre punctul de topire a gheţii (32) şi puntul de fierbere al apei (212).Gradul Fahrenheit 0F, este unitatea de măsură pentru temperatură pe scara Fahrenheit.

10C=1,80F3

4

Temperatura nu se măsoară în mod direct. Nu există etalon al unităţii de măsură pentru temperatură.Temperatura unui corp se măsoară prin comparare cu un corp termometric. Corpul de contact şi corpul termometric sunt puse în contact şi ajung după un anumit interval de timp la echilibru termic.

5

Clasificarea aparatelor pentru măsurarea temperaturii se face după:• temperatura măsurată;• tipul constructiv.

6

7

8

Termometre cu dilataţie

Părţi componente:1-tub capilar;2-placă;3-tub de sticlă.Termometrele cu Hg şi vid măsoară temperaturi în intervalul -35....+3000C.

a.Termometre cu lichidPrincipiul de funcţionareAcest termometru măsoară temperatura pe principiul dilatării unui lichid termometric (mercur, alcool, toluen), ca urmare a încălzirii acestuia prin contact cu corpul de contact.Construcţia termometruluiEste format dintr-un capilar 1 din sticlă, cu un rezervor, umplut cu lichid termometric. Deasupra coloanei de lichid este vid, iar tubul este închis etanş. Tubul capilar este montat pe o placă 2, cu o scară gradată.Citirea termometruluiValoarea temperaturii măsurate se citeşte direct pe scara gradată în dreptul reperului până unde a urcat lichidul termometric.

9

10

b.Termometre metalice

Termometrul metalic cu tijăPrincipiul de funcţionareSe bazează pe dilatarea unor corpuri solide , metalice cu coeficient de dilatare mare.Construcţia termometruluiConţine un tub 1 închis la un capăt, executat din Cu, Al, alamă sau oţel. În acest tub se află o tijă 2 dintr-un material cu coeficient de dilatare foarte mic (porţelan, cuarţ). Tija 2 este în contact cu tubul 1 datorită pârghiei 3 şi a arcului elicoidal 4.Funcţionarea termometruluiTubul 1 introdus în mediul al cărei teperaturi o va măsura îşi modifică lungimea prin dilatare sau contracţie. Asta face ca tija 2 să

se deplaseze şi să antreneze într-o mişcare de rotaţie pârghia 3 şi acul indicator 5. Citirea

se face în grade Celsius direct pe cadran în dreptul acului indicator.

11

•Termometrul bimetalicPărţi componente:1-bimetal;2-tijă;3-pârghie;4-ac indicator.

Principiul de funcţionareSe bazează pe principiul dilatării diferite a două metale ce compun elementul stabil al termometrului.Construcţia termometruluiTermometrul are un element sensibil format din două lamele metalice îndoite şi lipite. Prima lamelă din oţel aliat cu Ni şi Cu, are coeficient de dilatare foarte mare, iar cea de

a doua, din invar are coeficient de dilatare

foarte mic.Funcţionarea termometruluiÎn funcţie de temperatura de măsurat, elementul bimetalic 1 îşi modifică curbura. Această modificare se transmite acului indicator 4 prin intermediul tijei 2 şi pârghiei 3. Acul indicator se roteşte pe un cadran

gradat şi măsoară temperatura în unităţi de temperatură.

12

Utilizare:Măsurarea temperaturii la distanţă, pentru motoarele cu ardere internă, tractoare, locomotive Diesel.

Termometre manometrice

Principiul de funcţionareTransformă temperatura ce trebuie determinată în presiune.Construcţia termometruluiEste alcătuit dintr-o capsulă metalică 1 (aflată în mediul al cărei temperaturi vrem să o aflăm),un tub capilar flexibil 2 (cu lungime variabilă) şi un mecanism de transmitere şi amplificare, format dintr-un tub cu pereţi subţiri 3, un sector dinţat 4, pinionul 5 şi acul indicator 6.Funcţionarea termometruluiLichidul (Hg, alcool, xilen, hexal), vaporii saturaţi (etan, propan, toluen) sau gazul (azot, dioxid de

C)umplu capsula 1, tubul capilar 2 şi elementul elastic 3. Capsula 1 se introduce în mediul de controlat.Datorită variaţiei de temperatură se va modifica

presiunea fluidului, ceea ce duce la deformarea tubului cu pereţi subţiri 3. Deformarea este transmisă şi amplificată de angrenajul sector dinţat 4 şi pinion 5. Concomitent se roteşte acul indicator 6 pe o scară

gradată, pe care se va citi drect temperatura în grade Celsius.

13

14

Termometru cu termocuplu

digital

Termometru cu radiaţii infraroşii

Termocupluri

Termometre ce funcţionează pe

baza dilatării volumice

Căldura apare ca urmare a arderii combustibililor, frecării dintre două corpuri, reacţiileor chimice exoterme, reacţiilor nucleare şi trecerii curentului electric printr-un conductor.Agentul termic este substanţa lichidă sau gazoasă prin care se realizează transportul şi transferul de energie.Unităţi de măsură:

15

Prin conversie – transferul de căldură se realizează de la un loc la altul printr-o mişcare reală a suprafeţei calde (încălzirea cu aer cald, cu apă caldă, curgerea sângelui prin corp).

Prin conducţie – fenomenul de trecere a căldurii printr-un corp, de la particulele cu temperatură înaltă la particulele cu temperatură mai joasă.

Prin radiaţie – se realizează fără contact între corpuri (radiaţiile luminoase ce pătrund într-o seră se transformă în căldură).

16

Calorimetrele sunt mijloace utilizate la măsurarea energiei termice. Ele pot fi:

Integratoare

Înregistratoare

17