第160章 衣裳
1经历温标
2半实际性温标──抱负气体温标
(包含测温质,测温参量X及其与温度间的干系)的分歧分
由华伦海特(Fahrenheit 1686──1736荷兰)于1714年景立。他最后规定氯化铵与冰的异化物为0°F;人的体温为100°F。厥后规定在标准状况下纯水与冰的异化物为32°F;水的沸点为211.9532°F。两个标准点之间均匀划为180平分,每份为1°F。
3摄氏温标
1华氏温标
操纵某一特定测温物质的某特定测温属性随温度的窜改干系而肯定的温标,风俗上常称为某某温度计。如水银温度计,酒精温度计,铂电阻温度计,定容氢气温度计等。
但是,因为由抱负气体温标测温法度繁复,极不便利快速,并有必然的合用范围。国际计量大会曾多次开会会商制定国际合用温标,以便能简朴、便利、精确地测量温度。1927年制定了第一个国际合用温标(ITS──27)。今后跟着科学技术不竭生长经1948、1960、1990年历次国际计量大会的订正,使国际合用温标日臻完美。国际合用温标的根基思惟是:将温度范围分红几个地区,每个地区采取操纵起来较为简练的温度计。但它们的刻度均以热力学温标逼近,即在分歧的温区有分歧的标准公式。如许,在温度计上的刻度不必然是均匀的,但测出的温度却尽能够靠近热力学温度。和谈性温标随科学技术程度的进步不竭改进,以便缩小国际合用温标与热力学温标之间的差异。比方更切确地测定标准温度点的温度;修改内插公式;改进基准温度计等。
按测温
标准分别的分歧温标一起并列起来,这就轻易令人分不清温标究竟有几种;各种温标的辨别以及它们之间的联络是甚么。
抱负气体温标的建立,几近统统浅显物理课本中都有详细先容,故在此不再赘述。
现将各种温标分类先容以下:
由列奥缪尔(Reaumur 1685──1757法国)于1740年景立。他将水的冰点定为0°R;将酒精体积窜改千分之一的温度窜改成1°R。如许,水的沸点为79.9792°R。
当然,任何一种温标都必须是某种测量根据与某种标度法的连络。普通地说,任何一种标度法能够用于分歧的测温质的某种测温参量。如水银摄氏温度计,酒精摄氏温度计;任何一种测温参量也能够采取分歧的标度法。如抱负气体开尔文温标,抱负气体摄氏温标。但是以热量Q为测温参量的热力学温标,其标度法只取开氏标度法,所根据的是热力学第二定律,这是它与别的温标底子分歧之点。
由摄尔修斯(Celsius 1710──1744瑞典)于1742年景立。最后,他将水的冰点定为0°C;水的沸点定为99.974°C,厥后他接管了瑞典科学家林列的建议,把两个温度点的数值对调了过来。(1960年国际计量大会对摄氏温标作了新的定义,规定它由热力学温标导出。摄氏温度(标记t)的定义为t/°C=T/K-273.15。)
2列氏温标
由开尔文(Lord Kelvin 1824──1907英国)于1848年景立。1954年国际计量大会规定水的三相点的温度为273.16 K。(这个数值的规定有其汗青的启事i)为了使开尔文温标每一度的温度间隔与早已建立并广为利用的摄氏标度法每一度的间隔相称;ii)按抱负气体温标,通过尝试并外推得出抱负气体的热收缩率为1/273.15。由此肯定-273.15°C为绝对温度的零度,而冰点的绝对温度为273.15 K;iii)将标准温度点由水的冰点改成水的三相点(相差0.01°C)时,按抱负气体温标肯定的水的三相点的温度就肯定为273.16 K。)
(即三要素的第三条)分歧分为:
普通说来,按同一标度法(如开氏)但用分歧测温质的同一测温参量(如规定铜──康铜温差电偶其温差电动势与温度T成反比;铜―钢温差电偶其温差电动势与温度T成反比);或同一物质分歧测温参量(如水银的体积与温度T成反比;水银的电阻与T成反比);或分歧测温质分歧测温参量(如铜―康铜开氏标度法;铂电阻开氏标度法)所建立的分歧温标制成的分歧的温度计,去测量同一待测体系、同一均衡态的温度时,它们的读数并不严格分歧。这是因为分歧物质的分歧属性随温度的窜改干系并不不异。是以,我们规定某一测温质的测温属性随温度窜改成反比干系而建立起一种经历温标,再用按这类温标做成的温度计去测量别的测量属性随温度的窜改干系,它就普通不再是反比干系了。但是我们在建立分歧温标时,却又别离规定它们与温度成反比干系。如许制成的各个温度计必定会形成读数上的不同。比方用铜―康铜(开氏标度法)温度计和铂电阻(开氏标度法)温度计,同时去测氮的普通沸点,前者的读数为32 K而后者为54.5 K。这个题目,对度量衡而言是一个严峻的题目。为寻求抱负的标准温标(不因测温质、测温参量分歧而读数呈现差别)经历了由经历温标──半实际性温标──实际性温标的冗长过程。
(3)和谈性温标
热力学温标是不依靠任何详细测温物质及其测温属性的温标,当然是最抱负的温标。但是,我们没法制造出可逆热机,因此没法测出可逆热机从高温热源接收的热量与向高温热源放出热量之比。但是当实际上证了然,选用开尔文标度法,按热力学温标测定的温度与按抱负气体温标测定的温度不异时,便能够用抱负气体温标来实现热力学温标。
3实际温标──热力学温标
抱负气体温标比起经历温标,其长处在于它与任何气体的任何特定性子无关。非论用何种气体,在外推到压强为零时,由它们所肯定的温度值都一样。但是,抱负气体温标毕竟还要依靠于气体的共性,对极高温度(氦气在低于1.01×10 Pa的蒸汽压下的沸点1 K以下)和高温(1000°C以上)分歧用。并且,抱负气体温标在详细操纵上也不敷便利。
我们在此也不再重述热力学温标建立的过程。众所周知,在热力学温标中,热量Q起着测温参量的感化,但是比值Q1/Q2(Q1为可逆机从高温热源接收的热量;Q2为可逆机向高温热源放出的热量)并不依靠于任何物质的特性。是以,热力学温标与测温物质无关。
按标度法
4开氏温标