コンポーネント:
* 球根: ガスで満たされた容器、通常はヘリウムやアルゴンのような高貴なガスです。なぜなら、それらは不活性であり、より理想的に振る舞うからです。
* 定数チャンバー: 一定の量のガスを維持するチャンバー。
* 圧力測定デバイス: 通常、ガスの圧力を測定する圧力計です。
* 温度測定デバイス: 通常、周囲の環境の温度を測定するための温度計。
それがどのように機能するか:
1。定数: 一定の体積チャンバー内のガスの体積は、電球の体積を調整することにより一定に保たれます。これにより、圧力の変化が温度の変動のみが原因であることが保証されます。
2。温度変化: 環境の温度が変化すると、電球内のガスの温度も変化します。
3。圧力変動: ガスの温度が変化すると、その圧力は比例して変化します。
4。圧力測定: 圧力計は、一定の体積チャンバー内のガスの圧力を測定します。
5。温度計算: 圧力読み取り値は、理想的なガス法を使用してガスの温度を計算するために使用されます。 。ボリューム(v)は一定であるため、方程式はp₁/t₁=p₂/t₂に単純化されます 。
6。キャリブレーション: 温度計は、凍結点や沸点など、2つの既知の固定点で較正されています。これにより、圧力と温度の正確な関係が可能になります。
利点:
* 高精度: ガス温度計は、特に低温での高精度で温度を測定できます。
* 広い温度範囲: それらは、極低温から高温まで、広範囲の温度にわたって使用できます。
* 材料特性に依存しない: ガス温度計の操作は、使用される特定のガスまたは電球の材料に依存しない理想的なガス法に基づいています。
制限:
* 応答時間の遅い時間: ガスの温度計は、ガスの熱慣性による温度変化に反応するのが比較的遅いです。
* かさばって壊れやすい: それらはかさばって脆弱である可能性があり、一部のアプリケーションには適していません。
* 理想的なガスの仮定: 理想的なガス法は近似であり、実際のガスは高圧と低温での理想的な行動から逸脱しています。
アプリケーション:
* 科学研究: 実験での正確な温度測定のために研究所で使用されます。
* 他の温度計のキャリブレーション: 液体イングラス温度計など、他の温度計を較正するための標準として使用されます。
* 温度基準: ガス温度計は、温度スケールを定義および維持するためによく使用されます。
全体として、ボリュームガス温度計は、理想的なガスの体積、圧力、温度の関係に基づいて温度を測定するための信頼できる正確な方法を提供します。