INTERNACIONALNI UNIVERZITET U TRAVNIKU
SEMINARSKI RAD
ENERGETSKO PROCESNA MJERENJA
TEMA: Temperatura
MENTOR:
STUDENT:
BR. INDEXA:
Travnik, April 2019.god.
1
SADRŽAJ
Uvod..........................................................................................2
Defimicija temperature..............................................................3
Mjerne jedinice temperature......................................................4
Historija mjernih uređaja...........................................................5
Mjerni instrumenti.....................................................................6
Vrste termometara.....................................................................7
Petvarači za mjerenje temperature.............................................8
Kontaktno mjerenje temperature .............................................14
Beskontaktno mjerenje temperature..........................................20
Posebni termometri....................................................................22
Greške dodirnih termometara i metode korekcije......................26
Kontrola i kalibriranje termometara...........................................28
UVOD
3
Pojam temperature može se definirati na više načina. Osjećamo kada je neko tijelo toplije ili hladnije
od našeg tijela, a uočavamo i fizikalne promjene koje pri tome nastaju. Na temelju toga definirane su
iskustvene temperaturne ljestvice kao što su Celzijeva i Fahrenheitova koje se i danas koriste u većini
primjena. Za njih je svojstveno postojanje negativnih vrijednosti temperatura, jer je ishodište ljestvice
utvrđeno proizvoljno. U fizici, a posebno termodinamici, temperatura se definira tako da je ishodište
temperaturne ljestvice utvrđeno na temelju fizikalnih načela (apsolutna nula). Tako definirana
temperatura se formalno naziva apsolutna
temperatura ili termodinamička temperatura.
U okviru kinetičke teorija plinova apsolutna se temperatura definira pri razmatranju monoatomnog
idealnog plina. U takvom plinu, koji se nalazi u termodinamičkoj ravnoteži, srednja kinetička energija
<E
k
>
čestica u sustavu centra mase ne ovisi o vrsti plina i iznosi:
(1.1)
gdje je
Boltzmannova konstanta, a
T
je apsolutna temperatura. Ovaj izraz odnosi se sustav sa tri
prostorne dimenzije (tri stupnja slobode), pa je srednja kinetička energija za svaki pojedini smjer:
(1.2)
Dakle, ovako definirana temperatura je mjera za srednju energiju mnoštva čestica koje se nalaze u
termodinamičkoj ravnoteži i ne može poprimiti negativne vrijednosti. Gore navedeni izraz ima
općenitije značenje i naziva se teorem ekviparticije energije.[1]
2 MJERNE JEDINICE TEMPERATURE
4
Postoji više mjernih jedinica za temperaturu. U Europi temperaturu mjerimo u Celzijevim
stupnjevima(°C), a u SAD-u su uvriježeni Fahrenheitovi stupnjevi (°F). Jedinica SI za termodinamičku
temperaturu je kelvin (K), dok se u SAD-u još koristi i Rankineov stupanj.
Formule za pretvaranje brojevnih vrijednosti uobičajenih temperaturnih ljestvica:
K = °C + 273,15 (2.1)
°C = 5/9 · (°F - 32) (2.2)
°F = °C/0,55 + 32 ili preciznije :°F = °C/(5/9) + 32 [2]
Tablica 1- koja prikazuje neke često korištene temperature s vrijednostima izraženim na raznim
temperaturnim ljestvicama:
Opis
Kelvinova Celzijeva
Fahrenheitov
a
Rankineova Delisleova Newtonova Réaumurova Rømerova
Apsolutna
nula
0
-273,15 -459,67
0
559,725
-90,14
-218,52
-135,90
Fahrenheitova
mješavina
leda i soli
255,37
-17,78
0
459,67
176,67
-5,87
-14,22
-1,83
Talište
leda/ledište
vode (pri
normalnom
tlaku)
273,15
0
32
491,67
150
0
0
7,5
Temperatura
ljudskoga
tijela
310,15
37
98,6
558,27
94,5
12,21
29,6
26,925
Vrelište
vode
373,15
100
212
671,67
0
33
80
60
Talište
titanija
1941
1668
3034
3494
-2352
550
1334
883
3 HISTORIJA MJERNIH UREĐAJA
6
4 MJERNI INSTRUMENTI
Mjerni instrumenti za mjerenje temperature nazivaju se termometri.Mjerenje temperature u
praksi se izvodi raznim vrstama termometara, u zavisnosti o kojoj se temperaturi radi i da li je
primjenjena laboratoriska,industriska ili za neku drugu svrhu.
Kod termometra ulazna veličina je temperatura, sa čijom promjenom nastaju promjene na
termometrima, koje se koriste pri odredivanju temperature.
Termometar (grč.
θέρμη
"toplo" +
μετρέω
"mjerim") je uređaj koji mjeri temperaturu ili
temperaturn i gradijent, koristeći razne principe.
Termometar ima dva važna dijela:
senzor (osjetilo), na kojem zbiva neka fizikalna promjena vezana s promjenom
temperature;
konverziju fizikalne promjene u čitljivu vrijednost (npr. skala na živinom
termometru).
Termometri se dijele na dvije skupine po poznavanju procesa koji stoji iza fizikalne promjene:
Primarni termometri
koriste svojstvo tvari koje je toliko dobro poznato da se
temperatura može točno izračunati bez nepoznatih vrijednosti, npr. na bazi jednadžbe
stanja plina.
Sekundarni termometri
su prikladniji za korištenje i češće se koriste, a uglavnom su i
osjetljiviji. Kod njih poznavanje procesa nije dovoljno, termometar je potrebno
kalibrirati prema primarnom termometru.[1]
