[500x375]Газовый термометр - это прибор для измерения температуры, действие которого основано на зависимости давления или объёма идеального газа от температуры. Чаще всего применяют Г. т. постоянного объёма (рис.), который представляет собой заполненный газом баллон 1 неизменного объёма, соединённый тонкой трубкой 2 с устройством 3 для измерения давления. В таком Г. т. изменение температуры газа в баллоне пропорционально изменению давления. Г. т. измеряют температуры в интервале от Газовый термометр2К до 1300 К. Предельно достижимая точность Г. т. в зависимости от измеряемой температуры 3·10-3— 2·10-2град. Г. т. такой высокой точности — сложное устройство; при измерении им температуры учитывают: отклонения свойств газа, заполняющего прибор, от свойств идеального газа; изменения объёма баллона с изменением температуры; наличие в газе примесей, особенно конденсирующихся; сорбцию (См. Сорбция) и десорбцию газа стенками баллона; диффузию (См. Диффузия) газа сквозь стенки, а также распределение температуры вдоль соединительной трубки.

         Температурная шкала Г. т. совпадает С термодинамической температурной шкалой, и Г. т. применяется в качестве первичного термометрического прибора (см. Температурные шкалы). При помощи Г. т. определены температуры постоянных точек (реперных точек) Международной практической температурной шкалы (См. Международная практическая температурная шкала).

 

Газовый термометр состоит из баллона, заполненного гелием, азотом или водородом, тонкой соединительной трубки и устройства для измерения давления. В таком приборе изменение показателей газа в баллоне будет пропорционально изменению давления.

 

Для того чтобы определить температуру какого-либо тела, его следует привести в контакт с термометром. Баллон помещают в среду, температуру которой измеряют. После установления теплового равновесия измеряют давление газа в термометре. Температуру, которая соответствует нулевому давлению идеального газа, называют абсолютным нулем, а показания, отсчитываемые от абсолютного нуля – абсолютной температурой.

 

В конце XVIII в. 1787 году Шарль установил, что одинаковое нагревание любого газа приводит к одинаковому повышению давления, если при этом объём остается постоянным. При изменении температуры по шкале Цельсия зависимость давления газа при постоянном объёме выражается линейным законом. А отсюда следует, что давление газа (при V = const) можно принять в качестве количественной меры температуры. Соединив сосуд, в котором находится газ, с манометром и проградуировав прибор, можно измерять температуру по показаниям манометра.

В широких пределах изменений концентраций газов и температур и малых давлениях температурный коэффициент давления разных газов примерно одинаковый, поэтому способ измерения температуры с помощью газового термометра оказывается малозависящим от свойств конкретного вещества, используемого в термометре в качестве рабочего тела. Наиболее точные результаты получаются, если в качестве рабочего тела использовать водород (водородный термометр) или гелий.

Газовыми термометрами обычно пользуются только для проверки термометров другого устройства, более удобных в повседневном применении, чем газовые.