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怎樣校正水銀溫度計(jì)
閱讀：2132 發(fā)布時(shí)間：2014-7-18
水銀溫度計(jì)是實(shí)驗(yàn)室中zui常用的液體溫度計(jì)，水銀具有熱導(dǎo)率大，比熱容小，膨脹系數(shù)均勻，在相當(dāng)大的溫度范圍內(nèi)，體積隨著溫度的變化呈直線關(guān)系，同時(shí)不潤(rùn)濕玻璃、不透明而便于讀數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，因而水銀溫度計(jì)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量較準(zhǔn)確并且測(cè)量范圍大的溫度計(jì)。
然而，當(dāng)溫度計(jì)受熱后，水銀球體積會(huì)有暫時(shí)的改變而需要較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)原來(lái)體積。由于玻璃毛細(xì)管很細(xì)，因而水銀球體積的微小改變都會(huì)引起讀數(shù)的較大誤差。對(duì)于長(zhǎng)期使用的溫度計(jì)，玻璃毛細(xì)管也會(huì)發(fā)生變形而導(dǎo)致刻度不準(zhǔn)。另外溫度計(jì)有全浸式和半浸式兩種，全浸式溫度計(jì)的刻度是在溫度計(jì)的水銀柱全部均勻受熱的情況下刻出來(lái)的，但在測(cè)量時(shí)，往往是僅有部分水銀柱受熱，因而露出的水銀柱溫度就較全部受熱時(shí)低。這些在準(zhǔn)確測(cè)量中都應(yīng)予以校正。
（1）溫度計(jì)讀數(shù)的校正
將一支輔助溫度計(jì)靠在測(cè)量溫度計(jì)的露出部分，其水銀球位于露出水銀柱的中間，測(cè)量露出部分的平均溫度，校正值δT按式下式計(jì)算，即：
δT = 0.00016 H (T體 - T環(huán))
式中：0.00016一水銀對(duì)玻璃的相對(duì)膨脹系數(shù)；
H—露出水銀柱的高度(以溫度差值表示)；
T體一體系的溫度(由測(cè)量溫度計(jì)測(cè)出)；
T環(huán)一環(huán)境溫度，即水銀柱露出部分的平均溫度(由輔助溫度計(jì)測(cè)出)。
校正后的真實(shí)溫度為：T真 = T體 + δT
例如測(cè)得某液體的T體=183℃，其液面在溫度計(jì)的29℃上，則H = 183 -29 =154，
而T環(huán)= 64℃，則
δT =0.00016×154×(183℃-64℃)=2.9℃
故該液體的真實(shí)溫度為：T(真) = 183℃ + 2.9℃ = 185.9℃
由此可見(jiàn)，體系的溫度越高，校正值越大。在300℃時(shí)，其校正值可達(dá)10℃左右。
半浸式溫度計(jì)，在水銀球上端不遠(yuǎn)處有一標(biāo)志線，測(cè)量時(shí)只要將線下部分放入待測(cè)體系中，便無(wú)需進(jìn)行露出部分的校正。
（2）溫度計(jì)刻度的校正
溫度計(jì)刻度的校正通常用兩種方法：
A．以純的有機(jī)化合物的熔點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校正。其步驟為：選用數(shù)種已知熔點(diǎn)的純有機(jī)物，用該溫度計(jì)測(cè)定它們的熔點(diǎn)，以實(shí)測(cè)熔點(diǎn)溫度作縱坐標(biāo)，實(shí)測(cè)熔點(diǎn)與已知熔點(diǎn)的差值為橫坐標(biāo)，畫出校正曲線，這樣凡是用這只溫度計(jì)測(cè)得的溫度均可在曲線找到校正數(shù)值。
B．與標(biāo)準(zhǔn)溫度比較來(lái)校正。其步驟為：將標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與待校正的溫度計(jì)平行放在熱溶液中，緩慢均勻加熱，每隔5℃分別記錄兩只溫度計(jì)讀數(shù)，求出偏差值δT。
δT = 待校正的溫度計(jì)的溫度 - 標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的溫度
以待校正的溫度計(jì)的溫度作縱坐標(biāo)，δT為橫坐標(biāo)，畫出校正曲線，這樣凡是用這只溫度計(jì)測(cè)得的溫度均可由曲線找到校正數(shù)值。
然而，當(dāng)溫度計(jì)受熱后，水銀球體積會(huì)有暫時(shí)的改變而需要較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)原來(lái)體積。由于玻璃毛細(xì)管很細(xì)，因而水銀球體積的微小改變都會(huì)引起讀數(shù)的較大誤差。對(duì)于長(zhǎng)期使用的溫度計(jì)，玻璃毛細(xì)管也會(huì)發(fā)生變形而導(dǎo)致刻度不準(zhǔn)。另外溫度計(jì)有全浸式和半浸式兩種，全浸式溫度計(jì)的刻度是在溫度計(jì)的水銀柱全部均勻受熱的情況下刻出來(lái)的，但在測(cè)量時(shí)，往往是僅有部分水銀柱受熱，因而露出的水銀柱溫度就較全部受熱時(shí)低。這些在準(zhǔn)確測(cè)量中都應(yīng)予以校正。
（1）溫度計(jì)讀數(shù)的校正
將一支輔助溫度計(jì)靠在測(cè)量溫度計(jì)的露出部分，其水銀球位于露出水銀柱的中間，測(cè)量露出部分的平均溫度，校正值δT按式下式計(jì)算，即：
δT = 0.00016 H (T體 - T環(huán))
式中：0.00016一水銀對(duì)玻璃的相對(duì)膨脹系數(shù)；
H—露出水銀柱的高度(以溫度差值表示)；
T體一體系的溫度(由測(cè)量溫度計(jì)測(cè)出)；
T環(huán)一環(huán)境溫度，即水銀柱露出部分的平均溫度(由輔助溫度計(jì)測(cè)出)。
校正后的真實(shí)溫度為：T真 = T體 + δT
例如測(cè)得某液體的T體=183℃，其液面在溫度計(jì)的29℃上，則H = 183 -29 =154，
而T環(huán)= 64℃，則
δT =0.00016×154×(183℃-64℃)=2.9℃
故該液體的真實(shí)溫度為：T(真) = 183℃ + 2.9℃ = 185.9℃
由此可見(jiàn)，體系的溫度越高，校正值越大。在300℃時(shí)，其校正值可達(dá)10℃左右。
半浸式溫度計(jì)，在水銀球上端不遠(yuǎn)處有一標(biāo)志線，測(cè)量時(shí)只要將線下部分放入待測(cè)體系中，便無(wú)需進(jìn)行露出部分的校正。
（2）溫度計(jì)刻度的校正
溫度計(jì)刻度的校正通常用兩種方法：
A．以純的有機(jī)化合物的熔點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校正。其步驟為：選用數(shù)種已知熔點(diǎn)的純有機(jī)物，用該溫度計(jì)測(cè)定它們的熔點(diǎn)，以實(shí)測(cè)熔點(diǎn)溫度作縱坐標(biāo)，實(shí)測(cè)熔點(diǎn)與已知熔點(diǎn)的差值為橫坐標(biāo)，畫出校正曲線，這樣凡是用這只溫度計(jì)測(cè)得的溫度均可在曲線找到校正數(shù)值。
B．與標(biāo)準(zhǔn)溫度比較來(lái)校正。其步驟為：將標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與待校正的溫度計(jì)平行放在熱溶液中，緩慢均勻加熱，每隔5℃分別記錄兩只溫度計(jì)讀數(shù)，求出偏差值δT。
δT = 待校正的溫度計(jì)的溫度 - 標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的溫度
以待校正的溫度計(jì)的溫度作縱坐標(biāo)，δT為橫坐標(biāo)，畫出校正曲線，這樣凡是用這只溫度計(jì)測(cè)得的溫度均可由曲線找到校正數(shù)值。