温度计量

  一个常见的摄氏度温度计，显示冬季白天温度为 -17 °C 。

使用当代科学温度计和温度标记法进行温度计量可以追溯到18世纪早期，加布里埃尔·华伦海特使用了奥勒·罗默发明的温度计（转换成了水银）和标记方式。华氏温标仍然在美国日常生活中使用。

使用温度计标定的温度可以通过温度换算转换为多种温度计量法。在当今世界大多数国家（除了伯利兹、缅甸、利比里亚和美国外），摄氏温标是最为广泛的计量法。大多数科学家使用摄氏温标，并在热力学温度上使用摄氏温标演化出来的热力学温标，其起始点 0 K = −273.15 °C （绝对零点）。在美国，工程领域、高科技行业以及美国联邦规格（民用和军用）上也会使用热力学温标和摄氏温标。在美国的其他一些工程领域，针对诸如燃烧等热力学相关标准时也会使用兰金温标（对华氏温标的调整）。

单位

在国际单位制中，温度的最基本单位是开尔文，其符号为K。

在日常使用中，一般为了方便起见都会将其转换为摄氏温标，其中 0 °C 接近水的冰点， 100 °C 则为水在海拔0M的沸点。由于液态的水滴会出现在低于零度的云层中，因此 0 °C 更好的定义是冰的融化点。在这种温标下，1摄氏度和 1 K 温度变化是一样的。

根据国际协议， 热力学温标和摄氏温标都通过两个固定点定义： 维也纳标准平均海水 （ 英语 ： Vienna Standard Mean Ocean Water ） 的绝对零度和三相点。绝对零度被定义为 0 K 及 −273.15 °C 。在该温度下，所有经典分子运动都会停止，处于经典模型下的完全静止状态。在量子结构下，在绝对零度下仍然有运动和能量，被称为零点能量。物质处于其基态 ，不包含热能。水的三相点则被定义为 273.16 K 和 0.01 °C 。

而美国广泛使用的华氏温标中，水的冰点为32 °F，沸点为212 °F。

转换

下面的表格展示了各温标如何转换为摄氏温标。

温度对自然的影响

温度对音速、空气密度、声阻抗有显著影响。

温度范例

A 维也纳标准平均海水在一个标准大气压（101.325 kPa）下，根据热力学温度两点的定义。

B 2500 K值为约数，在热力学温标和摄氏温标之间273.15 K的差值被约为300 K，以避免摄氏度值的假精确问题。

C 针对一个真正的黑体（钨灯丝并不是）。钨灯丝的辐射比短波要略长，因此看起来更白。

D 有效光球温度。在热力学温标和摄氏温标之间273.15 K的差值被约为273 K，以避免摄氏度值的假精确问题。

E 在热力学温标和摄氏温标之间273.15 K的差值已经忽略不计。

F 针对一个真正的黑体（等离子体并不是）。

温度测量

  不同温度的黑体辐射频谱。随着温度下降，频谱峰值波长增加

由于温度会对体积、密度、声速、阻抗等物理量产生影响，因此可以通过测量这些物理量数值的变化来测量温度。目前温度测量的方法有数十种，按照测量原理可以分为以下几类：

膨胀测温法，是采用几何量(体积、长度)作为温度的标志。如水银温度计的测量范围大约是－30～300°C，酒精温度计的测量范围大约是-115～110℃，

电学测温法，是采用某些随温度变化的电阻等电学量作为温度的标志。电阻温度计多用于低于600℃的场合，热电偶温度计测量范围一般在1600℃以下，此外还有半导体热敏电阻温度计。

磁学测温法，是根据顺磁物质的磁化率与温度的关系来测量温度，常用在超低温（小于1K）测量中。

声学测温法，采用声速作为温度标志（声速的平方与温度成正比）。主要用于低温下热力学温度的测定。

频率测温法，根据物体固有频率的变化来测量温度。石英晶体温度计的分辨率可达万分之一摄氏度。

光学测温法，是根据黑体辐射来测量温度。如红外线温度计 。

密度测温法，如伽利略温度计。

外部链接

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