สเกลอุณหภูมิ

วิธีทำงานของเทอร์โมมิเตอร์

• เทอร์โมมิเตอร์ต้องการสิ่งที่ เปลี่ยน ตามอุณหภูมิ
• ของเหลวขยายตัว, ความต้านทานของโลหะเพิ่มขึ้น, ก๊าซพองตัว
• อ่านการเปลี่ยนแปลงนั้น คุณก็ได้อุณหภูมิ

ประเภทของเทอร์โมมิเตอร์

• สิ่งใดก็ตามที่เปลี่ยน ซ้ำได้ ตามอุณหภูมิ也可以使用:
• การขยายตัวของ ของเหลว, ความต้านทาน ของโลหะ, e.m.f. ของเทอร์โมคัปเปิล, ปริมาตร ของก๊าซ

เทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิบนสเกลที่กำหนด

สเกลสัมบูรณ์

• สเกล อุณหพลศาสตร์ (สัมบูรณ์) ใช้ เคลวิน (K) และไม่ขึ้นอยู่กับสารชนิดใดชนิดหนึ่ง
• ศูนย์สัมบูรณ์ ($0\ \text{K}$) คืออุณหภูมิที่ต่ำที่สุดที่เป็นไปได้ — พลังงานภายในน้อยที่สุด ไม่มีอะไรเย็นกว่านี้

เคลวินและเซลเซียส

• $T/\text{K} = \theta/°\text{C} + 273.15$. ดังนั้น $0\ °\text{C} = 273\ \text{K}$
• หนึ่งเคลวินและหนึ่งองศาเซลเซียสมีขนาดเท่ากัน ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงจำนวน $1\ \text{K} = 1\ °\text{C}$
• ต้องใช้ เคลวิน เสมอในการคำนวณกฎของแก๊ส

การต่อเส้นกราฟความดัน-อุณหภูมิย้อนกลับไปที่ความดันศูนย์ จะได้ศูนย์สัมบูรณ์ ประมาณ -273 องศาเซลเซียส

ทำไมสเกลอุณหพลศาสตร์ถึงพิเศษ

• มัน ไม่ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารเฉพาะใด —但它被定义为理想气体的行为，以绝对零度和水的三相点作为其固定点
• เทอร์โมมิเตอร์ของเหลวในแก้ว สันนิษฐาน ว่าของเหลวของมันขยายตัวอย่างสม่ำเสมอตามอุณหภูมิ นั่นเป็นเพียงประมาณจริงเท่านั้น ดังนั้นมันจึงตรงกับสเกลอุณหพลศาสตร์อย่างแม่นยำเฉพาะที่จุดที่ทำการปรับเทียบเท่านั้น
• นั่นคือการอธิบายว่า "ทำไมเทอร์โมมิเตอร์ของเหลวในแก้วจึงไม่สามารถวัดอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ได้" ในข้อสอบ

การเลือกเทอร์โมมิเตอร์

• ความต้านทานของแพลตินัม: ความต้านทานเปลี่ยนแปลงแบบ เชิงเส้น และทำซ้ำได้ตามอุณหภูมิในช่วงกว้าง — มีความแม่นยำสูง แต่มีความจุความร้อนมาก จึงใช้ ช้า และไม่ทันต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว
• คู่อุณหภูมิ (Thermocouple): จุดต่อโลหะสองชนิดสร้างแรงดันไฟฟ้า; ขนาดเล็ก, เร็ว, ช่วงกว้าง, วัดที่จุดเดียว — เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง
• ของเหลวในแก้ว: ราคาถูกและใช้งานง่าย; มีช่วงจำกัด, ใช้ช้า, และอ่านค่าได้เฉพาะบริเวณที่ลูกบอลอยู่เท่านั้น

ตัวอย่างวิธีทำ: หาศูนย์สัมบูรณ์ แล้วแปลงหน่วย

คุณเข้าใจแล้ว