Термоста́т (от греч. θέρμη – те­п­ло и греч. στατός – стоя­щий, не­под­виж­ный) — прибор для поддержания постоянной температуры . Поддержание температуры обеспечивается либо за счёт использования терморегуляторов , либо осуществлением фазового перехода (например, таяние льда ). Для уменьшения потерь тепла или холода термостаты, как правило, теплоизолируют, но не всегда. Широко известны автомобильные моторы, где летом нет никакой теплоизоляции и за счёт действия восковых термостатов (на основе Церезина ) поддерживается постоянная температура. Другим примером термостата является холодильник .

В термодинамике термостатом часто называют систему, обладающую столь большой теплоёмкостью , что подводимое к ней тепло не меняет её температуру.

Классификация

Термостаты можно классифицировать по диапазону рабочих температур:

• Термостаты высоких температур (300—1200 °C);
• Термостаты средних температур (60—500 °C);
• Термостаты низких температур (менее −60 °C (200 К)) — криостаты .

Электрические термостаты можно классифицировать по принципу срабатывания:

• Механические, биметаллические (изменение температуры регистрируется через изменение формы биметаллической пластины , которая механически связана с контактной группой);
• Электронные (измерение температуры выполняется с помощью датчика (часто термопарой ) или цифровой микросхемой с датчиком температуры, сигнал от которых обрабатывается микроконтроллером);
• Другие: изменение температуры может также регистрироваться через изменение объёма жидкости, излучающих свойств материала и т. д.

Термостаты можно классифицировать по рабочему телу (теплоносителю):

• Воздушные;
• Жидкостные;
• Твердотельные (как правило, используются элементы Пельтье и воск).

Термостаты можно классифицировать по точности поддержания температуры:

• 5—10 градусов и хуже, как правило, достигается без перемешивания, за счёт естественной конвекции;
• 1—2 градуса (хорошая тепловая стабильность для воздушных, очень посредственная для жидкостных), как правило, с перемешиванием;
• 0,1 градуса (очень хорошая тепловая стабильность для воздушных , на уровне лучших образцов, средняя для жидкостных);
• 0,01 градуса (как правило, достигается в жидкостных термостатах специальной конструкции ), практически невозможно получить в воздушном термостате с вентилятором.

Термостаты можно классифицировать по области и способу применения:

• Промышленные термостаты;
  • накладные термостаты;
  • погружные термостаты;
• Комнатные термостаты.

Принцип работы

Можно выделить два основных способа работы термостатов:

1. В термостате поддерживается постоянная температура теплоносителя , заполняющего термостат. Исследуемое тело при этом находится в контакте с теплоносителем и имеет его температуру. В качестве теплоносителя обычно используют воздух , спирт (от −110 до 60 °C), воду (10—95 °C), масло (−10 — +300 °C) и др.
2. Исследуемое тело поддерживается при постоянной температуре в адиабатических условиях (теплоноситель отсутствует). Подвод или отвод теплоты осуществляется специальным тепловым ключом ( в термостатах низких температур ) или же используются электропечи с терморегулятором и массивным металлическим блоком, в который помещается исследуемое тело (в термостатах высоких температур).

Примечания

См. также

• Сосуд Дьюара
• Калориметр
• Эксикатор — прибор для поддержания постоянной влажности .