Termeni asociați:

  • Lungime de undă
  • Raport de amestecare
  • Potential electric
  • Cuplul
  • Putere
  • Acustică

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Măsurarea proprietăților termodinamice ale fazelor unice

W. Wagner,. J.W. Stansfeld, în Termodinamica experimentală, 2003

5.6.1 Definiția densității absolute în unitățile SI

În sistemul internațional de unități (SI) [260], unitatea de densitate (kg · m −3) este derivată din cele două unități de bază SI: unitatea de masă kg și unitatea de lungime m. Atunci când se determină valoarea absolută a densității, măsurarea ar trebui, prin urmare, să fie trasabilă atât la standardul de masă definit de prototipul internațional al kilogramului [261], cât și la standardul de lungime referit la lungimea de undă a unui laser stabilizat la o linie de absorbție saturată de metan sau iod [262]. În practică, măsurarea absolută a densității constă în măsurători absolute de masă și volum ale unui obiect solid al cărui volum poate fi legat de standardul de lungime cu o mică incertitudine.

În ceea ce privește forma obiectului solid, un cub a fost adesea ales deoarece volumul său poate fi, în principiu, derivat din măsurători interferometrice optice ale distanțelor dintre fețele opuse ale cubului. Această metodă a fost utilizată pentru măsurarea absolută a densității de mercur la Laboratorul Național de Fizică (NPL, Teddington, Marea Britanie) în 1957 [263], unde a fost pregătit un cub de carbură de tungsten și masa și volumul acestuia au fost măsurate cu ajutorul unui metodă; masa a fost comparată cu cea a standardului de masă, iar distanțele dintre fețele opuse au fost măsurate de un interferometru Michelson cu o sursă de lumină cu o lungime de undă cunoscută cu precizie. Densitatea mercurului a fost determinată prin cântărirea hidrostatică a cubului de carbură de tungsten scufundat în mercur, unde forța de flotabilitate care acționează asupra cubului a fost măsurată printr-o balanță. Deși densitatea astfel determinată este încă utilizată ca una dintre datele de referință pentru determinarea valorii absolute a densității mercurului, metoda de utilizare a unui cub este considerată a avea o incertitudine relativ mare în volum, deoarece cubul este susceptibil de deteriorare la nivelul său colțuri și margini, introducând o dificultate în estimarea volumului pierdut cu o mică incertitudine.

Strategiile recente pentru determinarea volumului din măsurarea lungimii utilizează o sferă în loc de un cub. O sferă este mult mai puțin susceptibilă la daune decât un cub sau un cilindru, iar tehnicile recente de fabricație furnizează sfere de sfericități excelente. Mai mult, volumul unei sfere cu o sfericitate excelentă poate fi determinat cu o mică incertitudine din media diametrelor pe toate direcțiile.

Măsurarea absolută a densității folosind o sferă a fost realizată pentru prima dată la Institutul Național de Standarde și Tehnologie în 1972 [264]. Această măsurare a fost efectuată atât pentru dezvoltarea unui standard de densitate solidă bazat pe cristale de siliciu, cât și pentru determinarea constantei Avogadro, L, prin metoda densității cristalelor cu raze X (XRCD), unde L este determinat de măsurători absolute ale rețelei constanta a, densitatea ρ și masa molară M pe un cristal de siliciu identic. Deoarece un cristal de siliciu are simetrie cubică cu opt atomi într-o unitate celulară, L = 8 M/(ρa 3). Determinarea constantei Avogadro necesită, prin urmare, o măsurare absolută a densității cristalului de siliciu. Pentru a reduce incertitudinea în determinarea volumului, s-au pregătit sfere de oțel și diametrele acestora au fost măsurate cu ajutorul unui interferometru optic special conceput în acest scop. Volumul a fost obținut din diametrul mediu. Densitatea cristalului de siliciu a fost determinată prin cântărire hidrostatică, unde o sferă de oțel și cristalul de siliciu au fost cântărite alternativ într-un lichid organic. Raportul dintre volumul cristalului de siliciu și cel al sferei de oțel a fost determinat din forțele de flotabilitate care acționează asupra lor în lichidul organic.

Analiza termică

Simboluri I.C

Abrevierile pentru fiecare tehnică au fost deja notate (vezi Tabelele II și III). Cu toate acestea, în studiile polimerice, distincția dintre Tg și TG poate provoca confuzie. Aici abrevierea TG se referă la termogravimetrie, în timp ce Tg reprezintă temperatura de tranziție a sticlei. Acest lucru a determinat un număr de anchetatori și producători de instrumente să utilizeze TGA pentru TG pentru a evita confuzia. Alte aspecte ale utilizării simbolurilor sunt menționate în următoarea listă.

Sistemul internațional de unități (SI) trebuie utilizat ori de câte ori este posibil.

Ar trebui evitată utilizarea simbolurilor cu indicatoare superioare.

Ar trebui, de asemenea, evitată utilizarea indicilor dubli.

Simbolul T trebuie utilizat pentru temperatură, fie exprimat în grade Celsius (° C), fie ca kelvini (K). Pentru intervale de temperatură se poate utiliza simbolul K sau ° C.

Simbolul t trebuie utilizat pentru timp, fie exprimat ca secunde (s), minute (min) sau ore (h).

Rata de încălzire poate fi exprimată fie ca dT/dt când se intenționează un derivat adevărat, fie ca β în K min -1 sau ° C min -1. Rata de încălzire astfel exprimată nu trebuie să fie constantă pe întreaga gamă de temperatură și poate fi pozitivă sau negativă, deci acest lucru ar trebui menționat.

Sunt recomandate simbolurile m pentru masă și W pentru greutate.

Simbolul α este recomandat pentru fracția reacționată sau modificată.

Pentru indici sunt recomandate următoarele reguli:

În cazul în care indicele se referă la un obiect, acesta ar trebui să fie o majusculă, de exemplu, Ms reprezintă masa eșantionului și TR reprezintă temperatura materialului de referință.

În cazul în care indicele se referă la un fenomen care are loc, acesta ar trebui să fie cu litere mici, de exemplu, Tg reprezintă temperatura de tranziție a sticlei, Tc reprezintă temperatura de cristalizare, Tm reprezintă temperatura de topire și Tt reprezintă temperatura unei tranziții în stare solidă.

În cazul în care indicele se referă la un anumit moment sau un punct de pe curbă, ar trebui să fie o literă mică sau un număr, de exemplu, Ti reprezintă temperatura inițială, t0,5 reprezintă timpul la care fracția a reacționat este 0,5, T0 .3 reprezintă temperatura la care fracția a reacționat este 0,3, Tp reprezintă temperatura vârfului în DTA sau DSC și Tc reprezintă temperatura debutului extrapolat. Acest lucru poate fi aplicat și tehnicilor DTG.

Radiometrie și fotometrie

I.E Sistemul I-P

Cea mai proeminentă alternativă la sistemul metric este inch-lira sau așa-numitul sistem de unități „engleză”. În acest sistem piciorul și lira sunt unități pentru lungime și masă. Unitatea termică britanică (Btu) este unitatea energiei. Acest sistem este folosit puțin pentru radiometrie și fotometrie în întreaga lume astăzi, cu posibila excepție în Statele Unite, unde mulți ingineri de iluminat lucrează încă cu o unitate mixtă metrică/IP, lumânarea piciorului (lumen · ft −2) ca unitate de iluminare. Există aproximativ 10,76 metri pătrați într-un metru pătrat. Deci, o lumânare de picior este egală cu aproximativ 10,76 lux. Sistemul I-P este învechit. Cu toate acestea, pentru a citi texte mai vechi în radiometrie și fotometrie utilizând sistemul I-P, este recomandată o anumită familiaritate cu unitățile sale. Tabelele 10.3 și 10.4 din McCluney (1994) furnizează factori de conversie pentru multe unități non-SI.

Georeferențierea, Geocodificarea

Referință liniară și segmentare dinamică

Deși fiecare locație spațială poate fi reprezentată în mod unic într-un sistem de coordonate, georeferențierea metrică nu asigură neapărat relații spațiale fidele. LRS a fost propus ca răspuns la nevoia de a păstra această relație topologică, punctul „pe” o caracteristică liniară, atunci când se face referire la locații într-o rețea liniară. De exemplu, un accident s-a produs pe o autostradă. Situl, reprezentat ca coordonate (x, y) într-un sistem de coordonate, poate să nu cadă exact pe autostradă din cauza inexactităților de măsurare. Ca răspuns la aceste tipuri de probleme, o metodă de referință liniară identifică o astfel de locație înregistrând caracteristica liniară (aici autostrada) și distanța de rețea a locației de referință până la punctul de plecare al caracteristicii liniare. În acest fel, metoda de referință liniară garantează existența locației în rețeaua liniară. Mai exact, un LRS tipic folosește numele drumului (sau traseului) și milepost. Numele drumului (traseului) este utilizat pentru a identifica caracteristica liniară. Stâlpul de măsurare măsoară distanța de rețea a locației de referință până la originea drumului (sau traseului). Figura 4a este un exemplu de locație de accident pe autostrada 80. Locația este menționată ca (autostrada 80, 145.7) într-un LRS.

prezentare

Figura 4. (a, b) Sistem de referință liniar și segmentare dinamică.

LRS oferă, de asemenea, baza pentru segmentarea dinamică care este utilizată pentru a reprezenta orice segment de linie pe o caracteristică liniară. Segmentarea dinamică înregistrează locația de început și de sfârșit a segmentului utilizând LRS. Figura 4b prezintă un exemplu de segmentare dinamică. Georeferențiatul este un segment de drum cu o limită de viteză specificată. Avantajul segmentării dinamice este de cel puțin trei ori. În primul rând, segmentul de linie poate fi referit dinamic sau modificat în timp ce caracteristica liniară de bază rămâne intactă. În al doilea rând, relația topologică poate fi păstrată deoarece segmentul de linie din segmentarea dinamică este, prin definiție, pe caracteristica liniară de bază. În al treilea rând, mai multe segmente de linie, chiar și cele care se suprapun spațial, pot fi referite de-a lungul aceleiași caracteristici liniare.

Cadrul de reglementare, aspectele de siguranță și acceptarea socială a tehnologiilor energetice cu hidrogen

Convenția Meter

La mijlocul secolului al XIX-lea, necesitatea unui sistem metric zecimal universal a devenit foarte evidentă, în special în timpul primelor expoziții industriale universale. În 1875, la Paris a avut loc o conferință diplomatică pe contor, unde 17 guverne au semnat tratatul diplomatic „Convenția contorului”. Semnatarii au decis să creeze și să finanțeze un institut științific permanent: „Bureau International des Poids et Mesures” (BIPM). Convenția Meter a fost ușor modificată în 1921.

Reprezentanții guvernelor statelor membre se întâlnesc la fiecare patru ani pentru „Conférence Générale des Poids et Mesures” (CGPM) sau Conferința generală privind greutățile și măsurile. CGPM discută și examinează activitatea desfășurată de Institutele Naționale de Metrologie (MNI) și BIPM și face recomandări cu privire la noile determinări metrologice fundamentale și toate problemele majore de interes pentru BIPM.

Începând cu 17 august 2016, membrii Conferinței Generale erau compuși din 58 de state membre, 41 de state asociate și economii și 4 organizații internaționale [18]. .

CGPM alege până la 18 reprezentanți în „Comitetul Puterilor și Măsurilor Internaționale” (CIPM) sau Comitetului Internațional pentru Măsuri și Măsuri, care se întrunește anual. CIPM supraveghează BIPM în numele CGPM și cooperează cu alte organizații internaționale de metrologie.

Măsurarea timpului de umezeală și umiditate în materiale

19.2.2 Metode absolute și relative

Prin definiție, „metode absolute” se caracterizează prin faptul că citirile pot fi exprimate în termenii Sistemului internațional de unități (SI). În ceea ce privește conținutul de umiditate, unitatea tipică este gramul, deoarece metoda se bazează pe o serie de determinări, de ex. masa unui specimen umed (mM), masa după ce a fost uscată (mO), masa umezelii care a fost extrasă (mw), toate aceste citiri fiind exprimate în grame. Formula de bază pentru determinarea conținutului de umiditate (MC) este

adică conținutul de umiditate este cantitatea de apă extrasă din specimen și exprimată ca procent (%) din masa uscată a specimenului, adică MC pe bază uscată. De asemenea, este posibil să se exprime umezeala extrasă ca procent din specimenul umed, adică MCW pe bază umedă

Utilizarea tradițională a gravimetriei este de a produce rezultate pe o bază uscată, în timp ce în chimia analitică este de a produce rezultate pe o bază umedă. Standardele europene EN 16682 recomandă baza uscată pentru toate metodele absolute pentru a le face omogene și pentru a obține date ușor comparabile. Următoarele formule sunt utilizate pentru a transforma determinările de la baza umedă la cea uscată sau invers, adică.

La sfârșit, atunci când rezultatul este exprimat în%, unitățile dispar formal, dar determinările individuale în grame au fost esențiale în evaluarea valorii finale. În termeni practici, o metodă poate fi definită „absolută” atunci când îndeplinește oricare dintre ecuațiile anterioare, iar această definiție este chiar mai bună, deoarece evită lupta academică conform căreia rezultatul este exprimat formal în%, nu în unitatea SI.

Determinările individuale de masă pot fi făcute cu instrumente fizice, de ex. o balanță de precizie sau din analize chimice, de ex. Titrare Karl Fischer (KFT), distilare azeotropică, reacție cu carbură de calciu. Poate fi util să ne amintim că MC este rezultatul tipic al metodelor, cum ar fi gravimetria, în care nu toate moleculele de apă sunt extrase din specimen și pierderea în greutate datorată VOC eliberat din specimen poate fi interpretată pentru umiditate. Spre deosebire, metoda chimică KFT, care este specifică apei, nu este afectată de COV, dar poate fi afectată de cristalizarea apei. Pentru a evita neînțelegerea, rezultatul KFT este denumit „conținut de apă” (WC). Conținutul de apă poate fi exprimat pe bază uscată și umedă, respectiv WC și WCW, iar formulele sunt aceleași ca pentru MC și MCW.

Metodele absolute necesită prelevarea de probe din monument, ceea ce nu este întotdeauna posibil din motive etice. În general, eșantionarea se face în mod excepțional, atunci când este strict necesar, într-o parte a monumentului unde poate fi acceptată și sub supravegherea autorității competente. Acest lucru face imposibilă obținerea unei înregistrări continue a MC sau a unei tendințe în timp la intervale de timp selectate, din cauza necesității îndepărtării probelor de pe obiect pentru testarea de laborator. În plus, măsurătorile absolute necesită transportul și pregătirea specimenelor, urmate de determinări de laborator care pot necesita ore sau zile.

Metodele relative generează citiri care nu pot fi exprimate direct în termeni ai Sistemului Internațional de Unități (SI). Instrumentele pot avea citiri în unități SI, dar se referă la valoarea cantității fizice care este utilizată pentru a determina conținutul de umiditate și nu reprezintă o măsură directă a conținutului de umiditate. Ieșirea instrumentelor poate fi calibrată cu metode absolute și exprimată în procente, precum citirile MC adevărate. Cu toate acestea, orice se face, ele rămân substanțial metode relative. Numele indică faptul că citirile nu pot fi niciodată exprimate în termeni „absolut”, ci pot fi comparate între ele pentru a vedea care lectură este mai mare și care este mai mică, relativ la una selectată, adică stabilirea unei ordine relative a intensității semnalului între citirile care sunt substanțial în unități de scară arbitrare.

Pe de altă parte, metodele relative au avantajele că nu necesită eșantionare, nu sunt distructive și oferă un răspuns imediat și acest lucru justifică utilizarea lor populară.