Question

水银温度计校正的原理是什么？

Answer 1

原理是：当温度计受热后，水银球体积会有暂时的改变而需要较长时间才能恢复原来体积。由于玻璃毛细管很细，因而水银球体积的微小改变都会引起读数的较大误差。对于长期使用的温度计，玻璃毛细管也会发生变形而导致刻度不准。另外温度计有全浸式和半浸式两种，全浸式温度计的刻度是在温度计的水银柱全部均匀受热的情况下刻出来的，但在测量时，往往是仅有部分水银柱受热，因而露出的水银柱温度就较全部受热时低。这些在准确测量中都应予以校正。
方法：
一、水银温度计读数的校正
将一支辅助温度计靠在测量温度计的露出部分，其水银球位于露出水银柱的中间，测量露出部分的平均温度，校正值Δt按式下式计算，即：
Δt = 0.00016 h (t体 - t环)
式中：0.00016一水银对玻璃的相对膨胀系数;
h—露出水银柱的高度(以温度差值表示);
t体一体系的温度(由测量温度计测出);
t环一环境温度，即水银柱露出部分的平均温度(由辅助温度计测出)。
校正后的真实温度为：t真 = t体 + Δt
例如测得某液体的t体=183℃，其液面在温度计的29℃上，则h = 183 -29 =154，
而t环= 64℃，则
Δt =0.00016×154×(183℃-64℃)=2.9℃
故该液体的真实温度为：t(真) = 183℃ + 2.9℃ = 185.9℃
由此可见，体系的温度越高，校正值越大。在300℃时，其校正值可达10℃左右。
半浸式温度计，在水银球上端不远处有一标志线，测量时只要将线下部分放入待测体系中，便无需进行露出部分的校正。
二、水银温度计刻度的校正
温度计刻度的校正通常用两种方法：
A.以纯的有机化合物的熔点为标准来校正。其步骤为：选用数种已知熔点的纯有机物，用该温度计测定它们的熔点，以实测熔点温度作纵坐标，实测熔点与已知熔点的差值为横坐标，画出校正曲线，这样凡是用这只温度计测得的温度均可在曲线找到校正数值。
B.与标准温度比较来校正。其步骤为：将标准温度计与待校正的温度计平行放在热溶液中，缓慢均匀加热，每隔5℃分别记录两只温度计读数，求出偏差值Δt。
Δt = 待校正的温度计的温度 - 标准温度计的温度。
以待校正的温度计的温度作纵坐标，Δt为横坐标，画出校正曲线，这样凡是用这只温度计测得的温度均可由曲线找到校正数值。