Измерение объема кеги

Нулевая средняя кинетическая энергия и, следовательно, нулевая скорость движения частиц соответствует абсолютному нулю температуры. Если какое-то значение энергии связать с определенным числом градусов, то возможно построить линейную шкалу температур, в которой одинаковым 15 изменениям средней кинетической энергии частиц будут соответствовать одинаковые приращения температуры. В международной системе единиц (СИ) за единицу измерения температуры принят градус Кельвина (К). Размер этой единицы определен ГОСТ 8.417-2002 как единица измерения температуры по термодинамической температурной шкале, в которой для температуры «тройной точки воды» установлено значение 273,16 К [11].
За опорные точки температуры по этой шкале выбраны температура тающего льда (0 ºС) и кипения воды (100 ºС) при нормальном атмосферном давлении. Соотношение числовых значений температур в градусах Цельсия и Кельвина определяются формулой Т, К = t ºС + 273,16, где Т и t значения температуры по термодинамической и стоградусной практической шкале соответственно. Диапазон температур можно разделить на ряд характерных поддиапазонов: 1) сверхнизкие температуры – 0 – 4,2 К; 2) низкие – 4,2 – 273 К; 3) средние – 273 – 1300 К; 4) высокие – 1300 – 5000 К; 5) сверхвысокие – от 5000 К и выше. Наиболее часто измеряемые температуры лежат в области низких, средних и высоких температур.
Многочисленность методов и средств измерений температуры объясняется широким диапазоном измеряемых температур, разнообразием условий и объектов исследования. На сессии Международного Комитета мер и весов в 1968 г. Была принята Международная практическая температурная шкала (МПТШ-68), которая основывается на реперных точках. ГОСТ 8.157–75 предусматривает применение практических температурных шкал, установленных настоящим стандартом, образует единую систему температурных шкал, непрерывную от 0,01 до 100000 К.
Практические температурные шкалы реализуются различными методами. Практические температурные шкалы установлены таким образом, что температуры, измеренные по ним, насколько возможно близки к термодинамическим температурам. Температура по шкале может быть выражена в градусах Цельсия (ºС) и Кельвина (К) [5]. Реперными точками являются: тройная точка равновесного водорода (13,81 К, –259,34 ºС); равновесие между жидкой и газообразной фазами равновесного водорода при давлении 33330,6 н/м2 (25/76 нормальной атмосферы) (17,042 К, –256,108 ºС); точка кипения равновесного водорода (20,28 К, -252,87 ºС); точка кипения неона (27,102 К, –246,048 ºС); тройная точка кислорода (54,361 К, –218,789 ºС); точка кипения кислорода (90,188 К, –182,962 ºС); тройная точка воды (273,16 К, 0,01 ºС); точка кипения воды (373,15 К, 100 ºС); точка затвердевания цинка (692,73 К, 419,58 ºС); точка затвердевания серебра (1235,08 К, 961,93 ºС); точка затвердевания золота (1337,58 К, 1064,43 ºС). Промежуточные точки МПТШ-68 воспроизводятся по интерполяционным формулам, устанавливающим связь между температурой и термометрическими свойствами приборов, эталонированных по этим точкам [6].
Так в интервале от 0 ºС до +660 ºС температуру t находят по сопротивлению платинного термометра сопротивления (ПТС): Rt = R0(1 + At + Bt2), где R0, A и B – постоянные, которые определяются экспериментально в точках таяния льда, кипения воды и серы. В интервале от –190 ºС до 0 ºС температуру t находят по сопротивлению ПТС согласно зависимости: R t = R0 [1 + At + Bt2 + Сt3 (t – 100)], где С – постоянная, вычисляется по измерениям, произведенным в точке кипения кислорода.
В интервале температур от +660º до +1063 ºС температура определяется по ЭДС платинородий-платиновой термопары при нулевой температуре ее свободных концов. Интерполяционная формула имеет вид: е t = a + bt + ct2 , где t – температура горячего спая термопары; a,b и с – коэффициенты, которые определяются при нагреве до температуры плавления сурьмы, серебра, золота.
Выше точки плавления золота температуру определяют по соотношению интенсивности излучения видимых монохроматических лучей определенной длины волны λ, испускаемых абсолютно черным телом, нагретым до измеряемой температуры.
Для расчетов применяется формула: