温度标准
定义
温标的定义包括三个要素:
测温质 (测量温度所用的物质)与 测温参量 (测温质的某一随温度变化的属性): 电阻温度计:利用金属丝电阻随温度变化来标志温度; 热电偶温度计:利用两金属导体组成的热电偶的电动势随温度变化; 光学高温计:根据光的亮度或黑体辐射定律来标志温度;
测温参量 与 温度 的函数关系: 最简单的情况下,测温参量与温度呈正比,比如理想气体温标中当压强趋近于0时,定体气体温度计的气体体积与其热力学温度成正比; 测温参量亦可与温度呈线性、对数、指数等复杂的函数关系;
标准温度点 的选定,并规定其数值: 1954年国际计量大会选取水的三相点作为标准温度点,并规定此状态下的温度为273.16K(0.01℃),记为 T t r {\displaystyle T_{tr}} 。
经验温标
利用某种物质的物理特性和温度之间的变化关系来确定的温标。 常用的经验温标有下列几种
1.摄氏温标(℃):在一大气压下水的冰点为0℃;沸点为100℃
2.华氏温标(℉):在一大气压下水的冰点为32℉,沸点为212℉
3.克耳文温标(K):以水的三相点273.16K作为标准点,在一大气压下水的冰点为273.16K,沸点为373.16K
4.兰金温标(°R):又称华氏绝对温标。在一大气压下水的冰点为491.69°R,沸点为671.69°R。
理想气体温标
理想气体温标是一种根据玻意耳定律制定的温标。该温标以理想气体(在各压强下都严格遵守玻意耳定律的气体)为测温质,根据 P V ∝ ∝ --> T {\displaystyle PV\propto T} 以测量温度。并规定水的三相点温度 T t r ≡ ≡ --> 273.16 K {\displaystyle T_{tr}\equiv 273.16K} 。
热力学温标
1848年,英国物理学家开尔文(Lord Kelvin)从理论上建立了一种不依赖于任何测温物质及测温属性的温标。这种温标叫做热力学温标(也叫绝对温标),由它所确定的温度称为热力学温度,用T表示,单位称为“开尔文”,简称开,符号K表示。1K等于水的三相点的热力学温度的1/273.16。在理想气体温标所能确定的温度范围内,热力学温标与理想气体温标数值一致。1960年国际计量大会对摄氏温标重新定义,如以t表示摄氏温度,则有t=T-273.15。
国际温标
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