Termometreler Ve Çeşitleri
Bir maddenin molekülünün ortalama kinetik enerjisi, bir
maddenin bütün moleküllerinin toplam enerjisine ise ısı denir. Sıcaklık bir
nevi ısı yoğunluğudur. Günlük konuşmalarda sıcaklık yerine ısı kelimesi
yanlışlıkla kullanılmaktadır. Tariften de anlaşılacağı üzere sıcaklık ile ısı
tamamen farklı terimlerdir. Bir kibrit alevinin sıcaklığı 3000C dir.
Bir avuç içini dahi ısıtamaz;Ancak bir kalorifer radyatörünün dış sıcaklığı
50-600C dir. Fakat büyük bir odayı rahatça ısıtır.
Sıcaklık ölçüm
cihazları bulunmadan önce insanlar duyu organlarıyla sıcaklık hakkında fikir
sahibi olabiliyorlardı. Cisimlerin sıcak, soğuk yada ilk olup olmadığını parmak
dokundurarak sıcaklıkları tahmin edebiliyorlardı.
Dolayısıyla sıcaklık tahmin edilebilir. Isı olan cismin
sıcaklığı artar, ısı kaybeden cismin sıcaklığı ise düşer. Sıcaklık ölçümünde
kullanılan aygıt, ilk kez Galilei keşfetti ve 1597’den önce bu aletten birini
yapmıştır.
Sıcaklık ölçen
aletlere termometre denir. Termometre haznesinde bulunan sıvı civa veya alkol
sıcaklık artınca genleşir. Mevcut termometrelerin hemen hepsi suyun donma ve
kaynama noktaları esas alınarak derecelendirme yapılmıştır.
Termodinamik sıcaklık birimi derecedir. (0C).
10=Tü / 273 ifadesinde Tü; buz,su ve buhar olmak üzere üç fazdan
meydana gelen sistemin denge sıcaklığıdır. 273 ise, en düşük mutlak sıcaklık
Kelvin derecesi (0K) olup, öyle seçilmiştir ki,suyun kaynama noktası
ile donma noktası arasındaki sıcaklık farkı 1000K dir.
Reomür derecesinde (0R)ise donma noktası ile kaynama
noktası arasındaki sıcaklık farkı 800R dir.
Günümüzde kullanılan sıcaklık birimi santigrad derece (0C)
ve ölçme aleti olarak da civalı,ispirtolu,termometre veya yaylı,ibreli
pirometreler kullanılır. Belirli sabit noktalara ve ölçme metodlarına göre
milletler arası pratik sıcaklık ölçeği standarttır.
Milletler arası standartlarda Fahranhayt (0F)
sıcaklık derecesi de kullanılmaktadır. 0F derecesinde donma noktası
ile kaynama noktası arasında 1800f sıcaklık farkı mevcuttur.
Buzun erimesi, santigrad derecede (0C) 00C
ile 0R’de 0 0R, 0f ’de +320f, 0K’de
+ 2730k ile gösterilir.
Suyun kaynama noktası ise (0C)’de 1000C,
0R’de 80 0R, 0F’de 2120f, 0K’de
3730k ile gösterilir.
0C / 1 = 0R / 0,8
= 0f-32 / 1.8 = 0k-273 / 1
TERMOMETRE VE ÇEŞİTLERİ
Milletlerarası
termometre ölçeği, yüzdelik ölçeği iki temel noktası, yani 0 C ve 100 C
dışında, gazlı termometrelerle belirlenmiş bazı ergime ve kaynama noktalarını
da taşıyan ölçek.
ANSİKL Termometrenin
bulunuşunda birçok bilginin payı olduğu öne sürülür, Gerçekte Sıcaklık
ölçümünde kullanılan aygıtı ilk kez Galilei keşfetti ve 1597’den önce sıcaklık
ölçebilen bir alet yaptı.
Sıvı Termometreler;
Bu tip aletlerde
belirli bir sıvı kütlesinin sıcaklığa bağlı olarak genleşmesi gözlenir.
Günümüzdeki termometrelerin üst bölümünde ince derecelendirilmiş bir cam tüp
bulunan bir hazneden oluşur; tüpün içi kısmen bir sıvıyla (cıva, alkol vb.)
doldurulmuştur.
Termometrelerin doldurulmasında çeşitli sıvılar
kullanılır. Donma noktaları ve kaynama sıcaklıkları bu sıvıların kullanılabilme
sınırlarını belirler –38,80C’de katılaşan ve 3570C’de
kaynayan civanın ,bu bakımdan çok geniş bir kullanım alanı vardır. Bununla
birlikle sıcaklığın oldukça düşük olduğu kimi bölgelerde alkol kullanmak
yararlıdır. Çok düşük sıcaklıklar için sıvı hava sıcaklığında donmayan,toluen
yada kimi petrol eterleri kullanılır.
Maksimum ve Minimum Termometreler;
Aşağıya doğru yönlendirilmiş sıvı sütununun,bir cıva
sütununu “U biçiminde “bir tüp içinde ittiği alkollü
termometrelerdir. Tüp içinde cıva yüzeylerinin her biri üzerinde,küçük hafif
gösterge bulunur. Cıvayla birlikte yükselen gösterge cıva düzeyi düştüğünde
ulaştığı yükseklikte sabit kalır.genellikle üst camla kaplı manyetik bir metal
parçasından oluşan göstergenin,bir mıknatıs yardımıyla yeniden cıvayla temas
sağlanır.
Tıbbi Termometre;
32 ile 440C arasında bir taksimat taşır;
ayrıca her derece 10 parçaya bölünür. Bu termometreler vücut sıcaklığını
ölçmede kullanılır. En çok kullanılan civalı ve maksimumludur; soğuma sırasında
cıva sütunu alt bölümünden ayrılır ve tepesi istenilen sıcaklığı göstermeye
devam eder. Sıcaklığın okunmasından sonra eski durumuna getirmek için alet
yukarı aşağı doğru sallanır. Termometre koltuk altına (koltukaltı sıcaklığı ),
ağız (Hazne dilin altında) ağız sıcaklığı veya rektuma (rektum sıcaklığı)
konarak sıcaklık alınabilir
Buhar
Basınçlı Termometre;
Çift metal girişli
termometre ( TERMOMETRE ÇİFT METAL ŞERİT.) Pek duyarlı olmakla birlikte sağlam
olan bu iki tip termometre,elektrik kontağını çalıştırmak için kaydedici
termometrelerde yada termostatlarda yaygın olarak kullanılır.
Gazlı Termometreler;
En duyarlı sıcaklık ölçümlerinde termometrik büyüklük
olarak hacmi sabit tutulan bir gaz kütlesinin basıncından termometrik büyüklük
olarak yararlanılır. Yüzdelikli (Santigrat) ölçeklerin tanımı uyarınca basınç,
sıcaklığa P=Po (1+Bt) ifadesiyle bağlıdır. Bu termometrelerde, civalı
bir manometreye bağlı bağlı olan içi gaz dolu madeni bir hazne vardır. Özel
olarak incelenmiş kaplar yardımıyla B katsayısını tespit etmek için,
hazne sıcaklığı ya bilinen sıcaklıklara (0C ve 100C) veya ölçülecek
sıcaklıklara getirilir. Bu sıcaklıkların her biri için sabit hacim altında
basınç bir manometreyle ölçülür. Ölçme sonucunda elde edilen sıcaklığı,kanuni
Celsius ölçeği içinde belirtmek için düzeltmek gerekir. Bu düzeltme gazların eş
sıcaklık eğrileri incelenerek yapılır. Bu aletlerde hidrojen, helyun ve azot
gibi gazlar kullanılır.
Gazlı termometreler günlük işlerde kullanılan aletler
değildir. Özel laboratuvarlarda bazı sabit sıcaklıkları (Ergime ve Kaynama
noktaları ) bulmada yararlanır ve sıcaklık ölçümünde temel aletlerdir. Bu
termometreler okzijenin kaynama noktasından (-182, 97 C), altının ergime
noktasına (1 063 C) kadar bir sıcaklıklar listesi hazırlanmasını sağladı; bu
liste 1927 ağırlıklar ve ölçüler Milletlerarası Konferans da kabul edildi .
1948’deki konferansta gözden geçirildi.
Düzeltmek gerekin Hazne, hem suyu 273,160k
eşit olan T3 Üçlü nokta sıcaklığına,hem de ölçülerek T sıcaklığına
getirilir. Bu sıcaklıkların her biri için,sabit hacimde tutulan gazın P3
ve P basınçları manometreyle ölçülür. Bilinmeyen sıcaklık birinci yaklaşıkta
T=373,16 x P/P3 bağlantısıyla hesaplanır. Ancak bu sıcaklığı
hesaplarken,termometrelerde kullanılan gazın özelliklerinden kaynaklanan
hataları da gazın eşsıcaklık eğrilerinden yararlanılarak düzeltmek gerekir. Bu
aletlerde kullanılan gazlar hidrojen,helyum ve azottur. Gazlı termometreler
daha çok termodinamik sıcaklıkların belirlenmesi konusunda uzmanlaşmış özel laboratuvarlar
da kullanılır. Bunlar sıcaklık ölçümünde temel aletlerdir. Bu termometreler
hidrojenin üçlü noktasından ( -259,340C) bir sıcaklık listesi
hazırlamaya olanak verdi ve uluslararası pratik sıcaklık ölçeğinin temelini
oluşturdu.
Kimi sıcaklık bölgelerinde bir gazın sıcaklığı gerek
sesin gaz içindeki yayılma hızı (Akustik-Termometre) gerek di elektrik sabiti
yada kırılma indisi ölçülerek belirlenir.
Duyarlı Pratik Termometreler;
Uluslar arası pratik sıcaklık ölçeği kullanışlı ve
duyarlı aletleri ayarlamaya olanak verir; Platin dirençli termometre –180 ile
6000C arasında kullanılır. Bu termometre platin bir telin elektrik
direncinin sıcaklığına göre değişimine dayanır. Platin – radyumlu platin,
ısılçifti, 600 ile 11000C arasında kullanılır. Monokromatik optik
pirometre, kara cismin ışıma yasalarını kullanarak altının ergime noktasının
ötesinde ölçeğinin dış değer biçimine olanak verir.
Daha duyarlı daha ucuz yada diğer sıcaklık alanlarında
kullanılabilir. Dirençli termometreler yapmak için başka malzemelerden
yararlanılır. Örneğin termistanslar sıcaklık kat sayıları platininkinden çok
daha büyük olan dirençlerdir. Bununla yapılan termometreler, genellikle
yukarıdakiler kadar doğru sonuç vermez. Termometreler tek tek ve sık
aralıklarla ayarlanmalıdır.
Çok düşük sıcaklıkların ölçülmesi 15 K’ in (yani –2850C’in)
altındaki sıcaklıkları ölçmek için çeşitli olaylardan yararlanılır. Sıvı
helyumun doymuş buhar basıncı saf metal dirençler, ısıl gürültü paramanyetik
maddelerin manyetik mıknatıslarınırlıkları, nükleer manyetik rezonans, helyum
3’ün katılaşma basıncı böylece 0,001k’e kadar olan, hatta daha düşük
sıcaklıklar ölçülebilir.
Diferansiyel Termometre;
Leslien’ in tasarladığı bu aygıt çok duyarlıdır. İçinde
renkli bir sıvı bulunan küçük çaplı bir boruyla ait bölümünden birleştirilmiş
içi hava dolu iki cam küreden oluşur. İki küre arasındaki en küçük sıcaklık
farkı sıvının yer değiştirmesine yol açar. Termoelektrik çiftleri de
diferansiyel termometrelerdir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder