thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển máy trộn, chương 7

Các tính chất vật lý của vật liệu phụ thuộc vào nhiệt độ của chúng. Từ sự thay đổi nhiệt của một đặc trưng vật lý của vật liệu cho trước người ta luôn luôn có thể xác định một thang nhiệt độ cho phép đo nhiệt độ và đặc biệt là nhận biết sự cân bằng của hai nhiệt độ. Tuy vậy, thang nhiệt độ như thế là hoàn toàn tuỳ tiện bởi vì nó liên quan đến một tính chất đặc biệt của một vật thể đặc biệt: nó không cho phép gán cho một giá trị nhiệt...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển máy trộn, chương 7Chương 7: THANG NHIEÄT ÑOÄ Caùc tính chaát vaät lyù cuûa vaät lieäu phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä cuûachuùng. Töø söï thay ñoåi nhieät cuûa moät ñaëc tröng vaät lyù cuûa vaätlieäu cho tröôùc ngöôøi ta luoân luoân coù theå xaùc ñònh moät thangnhieät ñoä cho pheùp ño nhieät ñoä vaø ñaëc bieät laø nhaän bieát söïcaân baèng cuûa hai nhieät ñoä. Tuy vaäy, thang nhieät ñoä nhö theá laø hoaøn toaøn tuyø tieän bôûi vìnoù lieân quan ñeán moät tính chaát ñaëc bieät cuûa moät vaät theå ñaëcbieät: noù khoâng cho pheùp gaùn cho moät giaù trò nhieät ñoä moät yùnghóa vaät lyù rieâng. Chæ coù xuaát phaùt töø caùc ñònh luaät nhieät ñoänghoïc môùi coù theå xaùc ñònh thang nhieät ñoä coù ñaëc tröng toång quaùtcho moïi tröôøng hôïp. Caùc thang nhieät ñoä tuyeät ñoái ñöôïc xaùc ñònh töông töï nhö nhauvaø döïa treân tính chaát cuûa khí lyù töôûng. Ñònh luaät Carnot neâu roõ: hieäu suaát  cuûa moät ñoäng cô nhieätthuaän nghòch hoaït ñoäng giöõa hai nguoàn (vôùi nhieät ñoä 1 vaø 2töông öùng), trong moät thang ño baát kyø, chæ phuï thuoäc vaøo 1 vaø2:  = F(1)/F(2). Daïng cuûa haøm F phuï thuoäc vaøo thang ño nhieät ñoä. Ngöôïc laïi,vieäc löïa choïn haøm F seõ quyeát ñònh thang ño nhieät ño. Ñaët F() = T chuùng ta seõ xaùc ñònh T nhö laø nhieät ñoä ñoäng hoïctuyeät ñoái vaø hieäu suaát cuûa ñoäng cô nhieät thuaän nghòch ñöôïc vieátnhö sau:  = 1- T1/ T2(5-1) Trong ñoù T1 vaø T2 laø nhieät ñoä nhieät ñoäng hoïc cuûa hai nguoàn.Nhö ñaõ bieát, chaát khí lyù töôûng ñöôïc xaùc ñònh bôûi: - Noäi naêng U chæ phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä cuûa chaát khí. - Phöông trình ñaëc tröng lieân heä giöõa aùp suaát p, theå tích v vaønhieät ñoä  : p.v = G()(5-2) Coù theå chöùng minh ñöôïc raèng G() = R.T Trong ñoù R laø haèng soá cuûa chaát khí lyù töôûng. Giaù trò R cuûa moätphaân töû gam cuûa chaát khí chæ phuï thuoäc vaøo ñôn vò ño nhieät ñoä.Ñeå coù theå gaùn moät giaù trò soá cho T, caàn phaûi xaùc ñònh ñôn vò chonhieät ñoä. Muoán vaäy chæ gaùn moät giaù trò soá cho nhieät ñoä töông öùng vôùimoät hieän töôïng naøo ñoù vôùi ñieàu kieän laø hieän töôïng naøy hoaøntoaøn xaùc ñònh vaø coù tính laëp laïi. Thang nhieät ñoä nhieät ñoäng hoïc tuyeät ñoái: Thang Kelvin: ñôn vò laø K. Trong thang Kelvin naøy ngöôøi tagaùn cho nhieät ñoä cuûa ñieåm caân baèng cuûa ba traïng thaùi nöôùc-nöôùc ñaù-hôi moät giaù trò soá baèng 273,15K. Töø thang nhieät ñoä nhieät ñoäng hoïc tuyeät ñoái (thang Kelvin)ngöôøi ta ñaõ xaùc ñònh caùc thang môùi laø thang Celsius vaø thangFahrenheit (baèng caùch dòch chuyeån caùc giaù trò nhieät ñoä). Thang Celsius: Trong thang ño naøy ñôn vò nhieät ñoä laø oC, moät ñoä Celsius baèngmoät ñoä Kelvin .Quan heä giöõa nhieät ñoä Celsius vaø nhieät ñoäKelvin ñöôïc xaùc ñònh bôûi bieåu thöùc : T(0C) = T(K) – 273,15 (5-3) Thang Fahrenheit: Ñôn vò nhieät ñoä laø Fahrenheit (0F) T(0C) = {T(0F) – 32}5/9 (5-4) T(0F) = 9/5 T(0C) + 32 (5-5) Trong baûng 5.1 ghi caùc giaù trò töông öùng cuûa moät soá nhieät ñoäquan troïng ôû caùc thang ño khaùc nhau: Baûng 5.1 Nhieät Ñoä Kelvin(K) Celsius(C) Fahrenheit(F) Ñieåm 0 tuyeät -459.67 0 -273.15 ñoái Hoãn hôïp nöôùc- 273.15 0 32 nöôùc ñaù Caân baèng nöôùc-nöôùc ñaù- 273.16 0.01 32.018 hôùi Nöôùc soâi 372.15 100 2125.2NHIEÄT ÑOÄ ÑO ÑÖÔÏC VAØ NHIEÄT ÑOÄ CAÀN ÑO5.2.1 Nhieät ñoä ño ñöôïc Nhieät ñoä ño ñöôïc (nhôø moät ñieän trôû hay moät caëp nhieät) chínhbaèng nhieät ñoä cuûa caûm bieán vaø kyù hieäu laø Te. Noù phuï thuoäc vaøonhieät ñoä moâi tröôøng Tx vaø söï trao ñoåi nhieät trong ñoù. Nhieäm vuïcuûa ngöôøi laøm thöïc nghieäm laø laøm theá naøo ñeå giaûm hieäu soá Tx-Te xuoáng nhoû nhaát. Coù hai bieän phaùp ñeå giaûm söï khaùc bieät giöõaTx vaø Te: -Taêng trao ñoåi nhieät giöõa caûm bieán vaø moâi tröôøng ño. -Giaûm trao ñoåi nhieät giöõa caûm bieán vaø moâi tröôøng beân ngoaøi .5.2.2 Ño nhieät ñoä trong loøng vaät raén Thoâng thöôøng caûm bieán ñöôïc trang bò moät lôùp voû boïc beânngoaøi. Ñeå ño nhieät ñoä cuûa moät vaät raén baèng caûm bieán nhieät ñoä,töø beà maët cuûa vaät ngöôøi ta khoan moät loã nhoû vôùi ñöôøng kínhbaèng r vaø ñoä saâu baèng L. Loã naøy duøng ñeå ñöa caûm bieán vaøo ...