1. Le principe:
* Loi de Charles: Cette loi stipule que le volume d'un gaz idéal est directement proportionnel à sa température absolue lorsque la pression est maintenue constante.
* Loi de Gay-Lussac: Cette loi indique que la pression d'un gaz idéal est directement proportionnelle à sa température absolue lorsque le volume est maintenu constant.
2. Composants:
* bulbe: Contient une quantité fixe de gaz, généralement de l'hydrogène ou de l'hélium, en raison de leur nature inerte et de leur faible température de liquéfaction.
* tige: Relie l'ampoule à un manomètre ou à un manomètre.
* manomètre / manomètre: Mesure la pression du gaz à l'intérieur de l'ampoule.
3. Fonctionnement:
1. Chauffage: Lorsque l'ampoule est chauffée, les molécules de gaz à l'intérieur gagnent de l'énergie cinétique et se déplacent plus rapidement. Ce mouvement accru fait que le gaz se développe (selon la loi de Charles) ou l'augmentation de la pression (selon la loi de Gay-Lussac).
2. Mesure: Le manomètre ou le manomètre mesure le changement de pression ou de volume, qui est directement lié au changement de température.
3. Calibration: Le thermomètre à gaz est calibré par rapport à une norme de température connue, comme le triple point d'eau (0,01 ° C), pour établir une relation précise entre la pression / volume mesuré et la température correspondante.
4. Détermination de la température: En comparant la pression / volume mesuré aux valeurs calibrées, la température de l'environnement inconnu peut être déterminée.
Types de thermomètres à gaz:
* Thermomètre à gaz à volume constant: Le volume du gaz est maintenu constant et les changements de pression sont mesurés pour déterminer la température.
* Thermomètre à gaz à pression constante: La pression du gaz est maintenue constante et les changements de volume sont mesurés pour déterminer la température.
Avantages:
* haute précision: Les thermomètres à gaz sont très précis, en particulier à basse température.
* Plage de températures larges: Ils peuvent mesurer les températures de très bas à très élevées.
* fiable: Ce sont des instruments relativement stables et fiables.
Inconvénients:
* Réponse lente: Les thermomètres à gaz sont plus lents pour répondre aux changements de température par rapport à d'autres types de thermomètres.
* volumineux et fragile: Ils peuvent être encombrants et fragiles, les rendant moins portables.
Applications:
* Recherche scientifique: Pour des mesures de température précises dans les laboratoires et les paramètres de recherche.
* Calibration d'autres thermomètres: Utilisé pour calibrer d'autres types de thermomètres, assurant leur précision.
* Normes de température: Les thermomètres à gaz sont utilisés comme normes primaires pour la mesure de la température.
En résumé, un thermomètre à gaz fonctionne en utilisant le principe de la loi de Charles ou de la loi de Gay-Lussac, mesurant le changement de pression ou de volume d'une quantité fixe de gaz pour déterminer la température correspondante. Ils sont très précis, mais peuvent être lents et volumineux, ce qui les rend adaptés à des applications spécifiques.
