Единицы измерения параметров газа

Измерение давления газа.

Газы, находящиеся в сосудах, оказывают на поверхность этих сосудов определенное давление, которое называется силой давления. <

В системе СИ единица измерения давления — паскаль (Па). Единица паскаль обозначает давление, вызываемое силой 1 ньютон (Н), равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности площадью 1 м².

Давление может быть избыточным и абсолютным. Газопроводы находятся под действием избыточного давления, т.е. разности внутреннего и наружного давлений. Величину избыточного давления измеряют манометрами, а для получения абсолютного давления необходимо к избыточному давлению прибавить атмосферное.

Соотношения между единицами измерения давления газа приведены в табл. 2.2.

Измерение температуры.

Температура — мера теплового состояния тела. С изменением температуры свойства тел изменяются. Теплота всегда самопроизвольно переходит от более нагретых тел к менее нагретым. Объясняется это тем, что в холодном теле молекулы двигаются медленнее, чем в теплом. При соприкосновении тел в нагретом теле скорость движения молекул уменьшится и температура понизится, а в теле с низкой температурой температура повысится за счет увеличения скорости движения молекул. При нагревании тела расширяются и увеличиваются в объеме. Больше всего расширяются газообразные тела, меньше — твердые.

Пример. Газопровод длиной 100 м при нагревании до 100 °С увеличит свою длину только на 12 см; 100 л воды при нагревании до 100 °С увеличат свой объем на 4 л. При нагревании газа от 0 до 273 °С его объем увеличивается в два раза.

Температуру газа, транспортируемого по газопроводам, измеряют термометрами, шкала которых имеет две постоянные точки: таяния льда (0°С) и кипения воды (100°С).

Применяют также и шкалу Кельвина. На этой шкале точка 0 соответствует абсолютному нулю, т.е. такой степени охлаждения тела (температуры тела), при которой прекращается всякое движение молекул любого вещества. Абсолютный нуль, принима-

Соотношение между

емый за начало отсчета температур в системе СИ, в технической системе равен 273,16 °С. Таким образом, деления 100-градусной шкалы равны делениям абсолютной шкалы, а показания абсолютной шкалы больше на 273,2 °С.

Пример. Если продукты сгорания газа имеют температуру по Цельсию 200 °С, то по абсолютной шкале Кельвина та же температура равна Т = 200 + 273,16 = 473,16 К. Если написано Т = 673,16 К, то это значит, что температура по 100-градусной шкале составит t = Т - 273,16 = 673,16 - 273,16 = 400 °С.

Для измерения температуры применяют жидкостные термометры, в которых используют свойство жидкостей изменять свой объем в зависимости от температуры. Диапазон измерения температуры жидкостными термометрами от -200 до + 1 200 °С.

Наиболее точны и просты в обращении ртутные термометры. Ртуть нс смачивает стекло, не загрязняет поверхности. Нижним пределом, ограничивающим применение ртути, является ее температура замерзания -38,9 °С. Температура кипения ртути при атмосферном давлении 357 °С не является предельной. Для повышения верхнего предела пространство капилляра над ртутью заполняют инертным по отношению к ртути азотом. При температуре до 550 °С заполнение азотом проводят при давлении 2,5 • 10⁶ Н/м², а при температуре до 750 °С — при давлении 10,0 • 10⁶ Н/м².

При измерении температур до -70 °С используют спиртовые и толуоловые термометры. Применение пентана позволяет измерять температуры до -200 °С.

Вместо ртутных термометров можно использовать платиновые и медные термометры сопротивления.