是利用某些顺磁性物质(例如,硝酸铈镁、硫酸锰铵和硫酸铁铵)的磁化率在低温下遵从居里定律(x=D/T)或居里-外斯定律〔x=D/(CT-θ)〕,式中D 和θ 分别为居里常数和居里温度,由测出的Ⅹ值而求出温度。磁温度计主要是在1K以下的极低温温区中使用。
发展历程:顺磁晶体在一定的温区内其磁化率服从简单的居里定律,当T→E1/k时(E1为第一激发态能量)将出现偏差。在低温下,由于晶体场分裂及离子间相互作用的影响也将出现偏差,一般可写成,其中,ε为退磁因子,C取决于原子的基态与温度无关,δ是晶体场的影响,对大多数过渡族元素E1相当高则δ项可忽略。在选择磁温度计工质时,将其加工成球形或用粉末压成立方块,则,于是Δ=0。在具体使用时可用4个温度固定点以定出x0,C,Δ,δ等四个参数,以后只要测量磁化率x就可算得热力学温度T。
第 1 页 用温度计测量温度 【目的和要求】 学习和使用温度计。 【仪器和器材】 普通温度计(量程 0-100℃),烧杯,热水,三角架,石棉 网,酒精灯,秒表。 【实验方法】 一、估计和测量水的温度 1.用温度计测开水的温度 将开水倒进杯中,把温度计插入水中,可以看到温度计的水 银柱(或液柱)很快上升,待温度停止上升时,读出温度计 的读数。 2.手感估计水的温度 待杯中热水逐渐冷却(也可加凉水加速冷却) ,用手指轻轻 试一下水的温度, 先估计水温, 然后用温度计测出水的温度。 用这样的方法分别测出烫手、 温、凉等几种感觉时水的温度, 把每次的估计值和实测值记入表 2.8- l 。 手 感 烫手的水 温 水 凉 水 估计值 第 2 页 实测值 二、作水的加热曲线和冷却曲线 1.烧杯里盛入 2/3的水,然后把它放在有石棉网的三角架 上。用温度计测出水的初温,将它记入自己设计的表格中。 2.
温度计安装规范 一、 安装图例: 图 1.0 温度在 DN<3”的管道上安装 图 2.0 温度计在 DN=3”、4”的管道上安装 图 3.0 温度计在 DN>4”管道上安装 二、 尺寸表 1、 温度计尺寸为 1 1/2”: 磅级( LB) A(mm) B(mm) 管径 3” 管径 4” 150 200 210 160 300 200 220 170 600 210 220 185 900 230 240 210 1500 230 240 210 2500 260 270 240 2、温度计尺寸为 2”: 磅级( LB) A(mm) B(mm) 管径 3” 管径 4” 150 210 230 170 300 220 230 175 600 230 240 185 900 260 270 240 1500 260 270 240 2500 280 300 265
低温下实际使用的温度计,主要有气体温度计、蒸气压温度计、电阻温度计、温差电偶温度计和磁温度计等。因各种温度计及其使用的温度范围中绘出了各种温度计适用的测温区。
是利用理想气体的压强和体积的乘积与绝对温度成比例这一规律来进行温度测量的。它有固定压强、测量体积的变化来确定温度的定压气体温度计,和固定体积、测量压强变化来确定温度的定容气体温度计。后者测量温度的精度高,装置较简单。定容温度计在进行精确的修正后可近似于理想气体温度计。
利用与液体呈热平衡状态的饱和蒸气压来指示温度,其优点是在可使用的温度区间内灵敏度很高,尤其是在沸点附近,装置简单。缺点是可使用的温度范围窄。
有金属电阻温度计和半导体电阻温度计两类。它们都是利用电阻随温度变化(只是两者的电阻温度系数符号相反)这一特性。前者有铂、金、铜、镍、铟等纯金属和铑铁、磷青铜等合金;后者有碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用;尤其是半导体电阻温度计,在极低温度下具有非常高的灵敏度。
是基于塞贝克效应(见温差电现象)。常用的有铜-康铜、铁-康铜、镍铬-康铜、镍铬-金铁以及金钴-铜等。它们的接点体积小、容量小、制作简单、安装方便,也得到广泛的应用。
是利用某些顺磁性物质(例如,硝酸铈镁、硫酸锰铵和硫酸铁铵)的磁化率在低温下遵从居里定律(□=□/□)或居里-外斯定律〔□=□/(CT- □)〕,式中□ 和□ 分别为居里常数和居里温度,由测出的□值而求出温度。磁温度计主要是在1K以下的极低温温区中使用。
低温下实际使用的温度计,主要有气体温度计、蒸气压温度计、电阻温度计、温差电偶温度计和磁温度计等。因各种温度计及其使用的温度范围中绘出了各种温度计适用的测温区。
是利用理想气体的压强和体积的乘积与绝对温度成比例这一规律来进行温度测量的。它有固定压强、测量体积的变化来确定温度的定压气体温度计,和固定体积、测量压强变化来确定温度的定容气体温度计。后者测量温度的精度高,装置较简单。定容温度计在进行精确的修正后可近似于理想气体温度计。
利用与液体呈热平衡状态的饱和蒸气压来指示温度,其优点是在可使用的温度区间内灵敏度很高,尤其是在沸点附近,装置简单。缺点是可使用的温度范围窄。
有金属电阻温度计和半导体电阻温度计两类。它们都是利用电阻随温度变化(只是两者的电阻温度系数符号相反)这一特性。前者有铂、金、铜、镍、铟等纯金属和铑铁、磷青铜等合金;后者有碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用;尤其是半导体电阻温度计,在极低温度下具有非常高的灵敏度。
是基于塞贝克效应(见温差电现象)。常用的有铜-康铜、铁-康铜、镍铬-康铜、镍铬-金铁以及金钴-铜等。它们的接点体积小、容量小、制作简单、安装方便,也得到广泛的应用。
是利用某些顺磁性物质(例如,硝酸铈镁、硫酸锰铵和硫酸铁铵)的磁化率在低温下遵从居里定律(□=□/□)或居里-外斯定律〔□=□/(CT- □)〕,式中□ 和□ 分别为居里常数和居里温度,由测出的□值而求出温度。磁温度计主要是在1K以下的极低温温区中使用。