溫度的計量標準及測量方法

關(guān)于溫度的計量標準及測量方法一、溫度與溫標溫度表征物體的冷熱程度熱力學統(tǒng)計物理指出：從微觀的角度看，溫度表征著分子熱運動的平均動能溫標是溫度的量值的表示法。在日常中常用的有華氏溫標、攝氏溫標、熱力學（開爾文）溫標和國際溫標第2頁,共11頁，2024年2月25日，星期天一、溫度與溫標溫度測量原理：熱力學第零定律物體宏觀性質(zhì)不隨時間變化的狀態(tài)叫做平衡態(tài)，兩個物體在發(fā)生傳熱的條件下達到的平衡，叫做熱平衡熱力學第零定律：物體A，B，C，若A與B處于熱平衡，B與C也處于熱平衡，那么A與C必定處于熱平衡第3頁,共11頁，2024年2月25日，星期天一、溫度與溫標熱力學溫標也稱開爾文溫標。1848年英國科學家開爾文以熱力學第二定律中卡諾原理為依據(jù)提出的?？ㄖZ定理指出熱力學溫標與任何特定物質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。熱力學溫標具有唯一性和穩(wěn)定性熱力學溫標的單位是開爾文(K)，定義為水三相點熱力學溫度的1/273.16第4頁,共11頁，2024年2月25日，星期天二、國際溫標國際溫標是經(jīng)國際協(xié)商、決定采用的一種國際上通用的溫標。他是熱力學溫標的具體體現(xiàn)。我國從1991年7月1日開始施行“1990年國際溫標（ITS-90）”。90溫標定義了國際開爾文溫度符號T90；攝氏符號為t90。關(guān)系為第5頁,共11頁，2024年2月25日，星期天二、國際溫標國際溫標三要素：固定點、內(nèi)插方程和內(nèi)插儀器。國際溫標通過四個溫區(qū)的固定點和各種溫度計確定T90。在第一溫區(qū)（0.65-5.00K），ITS-90規(guī)定由3He和4He的蒸氣壓與溫度的關(guān)系式來定義第6頁,共11頁，2024年2月25日，星期天二、國際溫標在第二溫區(qū)（3.0-24.5661K），用氦氣體溫計來定義。氣體溫度計原理是理想氣體狀態(tài)方程：PV=nRT在第三溫區(qū)（13.8033-1234.93K），內(nèi)插儀器是鉑電阻溫度計。原理是金屬的電阻隨溫度的變化而變化。第7頁,共11頁，2024年2月25日，星期天二、國際溫標第四溫區(qū)（溫度大于1234.93K），按照普朗克輻射定律來定義，內(nèi)插儀器是光電高溫計，并通過溫度燈來復現(xiàn)亮度溫度。普朗克黑體輻射定律：第8頁,共11頁，2024年2月25日，星期天三、溫度測量1.接觸式測溫方法：膨脹式測溫：氣體溫度計、液體溫度計電量式測溫：熱電偶、熱電阻、石英溫度傳感器接觸式光電：光纖式溫度

熱色測溫方法：示溫漆、示溫液晶第9頁,共11頁，2024年2月25日，星期天三、溫度測量2.非接觸式測溫方法：輻射式測溫：全輻射高溫計、亮度式高溫計、比色式高溫計、紅外熱像儀光譜測溫激光干涉測溫聲波、微波測溫第10頁,共11頁，