溫標

　　―― 溫度的數值表示法

　　1、 經驗溫標

　　―― 在經驗上以某一物質屬性隨溫度的變化為依據并用經驗公式進行分度的溫標。

　　以液體溫度計-攝氏溫標為例

　　原理：利用液體的體積隨溫度改變的性質制成的。即用液體的體積來標志溫度。

　　選擇測溫物質，確定測溫參量(屬性)

　　經驗溫標的三要素 選定固定點

　　進行分度，即規定測溫參量隨溫度的變化關系

　　例：水銀溫度計

　　(1)水銀-測溫物質 體積隨溫度變化-測溫屬性

　　(2)冰點-0攝氏度 汽點-100攝氏度

　　(3)確定測溫屬性(體積)隨溫度的變化關系：線性變化

　　課本P10 表1-1 幾種常用的溫度計

　　缺點：采用同一種溫標，選取不同的測溫物質(或同一種物質的不同測溫屬性)來測量同一對象的溫度時，所得的結果也并不嚴格一致。

　　2、理想氣體溫標

　　―― 標準溫標(為了使溫度的測量統一)

　　氣體溫度計：

　　(1)定容氣體溫度計(氣體的體積保持不變，壓強隨溫度改變)

　　(2)定壓氣體溫度計(氣體的壓強保持不變，體積隨溫度改變)

　　理想氣體溫標：

　　以氣體為測溫物質，利用理想氣體狀態方程中體積(壓強)不變時壓強(體積)與溫度成正比關系所確定的溫標稱為理想氣體溫標。

　　Ø 定容氣體溫度計

　　―― 定容氣體溫度計與待測系統達到熱平衡時的溫度值

　　p ―― 用溫度計測得并經修正的氣體壓強

　　a ―― 比例系數，根據選定的固定點來確定

　　固定點：水的三相點(純冰、純水和水蒸氣平衡共存的狀態)273.16K

　　――氣體在三相點時的壓強

　　Ø 定壓氣體溫度計

　　――氣體在三相點時的體積

　　共同特點：用不同氣體建立的溫標只有微小的差別，隨著氣體壓強的降低這種差別逐漸消失，而且在壓強趨于零時不同的溫標趨于一個共同的極限值。

　　這個極限溫標叫做理想氣體溫標(氣體溫標)。

　　定義式： (體積V不變)

　　或 (壓強p不變)

　　缺點：對極低的溫度(氣體的液化點以下)和高溫(1000ºC是上限)就不適用。

　　理想氣體溫標的最低溫度：1K

　　3、 熱力學溫標

　　――完全不依賴于任何測溫物質及其物理屬性。

　　熱力學溫度T ：單位開爾文 K

　　熱力學溫標是無法實現的理論溫標，是通過理想氣體溫標來實現。

　　攝氏溫標與熱力學溫標的關系：

　　攝氏溫標和華氏溫標的換算關系：

　　圖1-7 熱力學溫度、攝氏溫度和華氏溫度的對應關系

　　4、 國際實用溫標ITS-90

　　國際溫標的三要素：

　　① 定義固定點;

　　② 規定在不同的待測溫度區內使用的標準測溫儀器;

　　③ 給定在不同的固定點之間標準測溫儀器讀數與國際溫標值之間關系的內插求值公式。

　　ITS-90的優點：

　　① 更接近于熱力學溫度

　　② 將最低溫度擴展到0.65K

　　③ 在整個溫度范圍內，改進了連續性、精度和再現性

　　④ 在某些溫度范圍內，對分區重復定義的處理方便了使用

　　⑤ 消除了大多數以沸點定義的固定點。

　　膨脹測溫法：玻璃液體溫度計、雙金屬溫度計

　　壓力測溫法：壓力表式溫度計、蒸汽壓溫度計

　　實用溫度計簡介 電磁學測溫法：電阻溫度計、溫差熱電偶溫度計、半導體溫度計、頻率溫度計

　　聲學測溫法：聲學溫度計、噪聲溫度計

　　輻射測溫法：光學高溫計、比色高溫計、輻射高溫計

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