临高县温度传感器外校

发布时间:2020-11-13

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什么是温度计量?

提到温度,就会给人以冷热的感觉,例如,觉得冰很冷,而开水很热。因此,自然会得到这样的结论:温度是物体冷热程度的表示。这种通过人的感觉来确定温度高低的做法只能起到“定性”了解的作用,不能揭示物体的实质内容,因此,这样引入的温度概念是不严格的。仅凭感觉是靠不住的,有时甚至会得出错误的结论。例如,冬天乘车时用手接触铝扶手会觉得很冷,如果用手接触木扶手就觉得不很冷。

两个冷热程度不同的物体,如果将它们互相接触,那么两者之间就会有热交换,较热的物体逐渐变冷,而较冷的物体就会变热,直到两个物体处于同一冷热状态,称作热平衡状态。如果两个物体分别与第三个物体处于相同的热平衡状态,则将这两个物体互相接触时必然处于同样的热平衡状态,这就是热力学第零定理,即热平衡定律。由热平衡定律可知,处于同一热平衡状态的物体一定具有某个共同的物理性质,温度就是表征这种物理性质的一个量。所以,处于同一热平衡状态的物体一定具有相同的温度。根据这个定律可以制作温度计,用来测量物体的温度

从统计物理的观点出发,物体的温度直接与成该物体的分子的能量有关,随着温度的升高,分子运动就会加剧,即温度与物体内分子的平均动能成正比。由此可见,温度是物体内分子运动程度的反映,是一个描述物质状态――热力学性能的量,是一个宏观的物理量。

温度是一个重要的物理量,是七个国际基本单位。这个物理量与其他六个物理量的不同之处在于它是一个不能相加的量,即它是一个强度量,不是一个广延量。例如,物体甲温度为30,物体乙温度为20,而两物体混合在一起的温度不等于50。两个温度之间只有相等或不相等的关系。其他的一般测量可有单位,测量的结果是该单位的倍数或分数。但长期以来对温度而言,我们所做的却不是测量,而只是做标志,即确定温标上的位置。这种状况在1967年使用温度单位――开尔文以后才有了变化,从此,温度单位定义的现代化完成了。

1967年第十三届国际计量大会(CGPM)确定,把热力学温度单位确定为开尔文(符号为K,并定义为水三相点热力学温度的1/273.16。这样,就完全适合1960年制定的国际单位制(SI)的表达式。从此,热力学温度的大小同国际单位中的其他物理量一样,可以用(数值)(单位)的形式表示。用单位“开”来定义温标,不需要用“热力学温标”这术语。测定热力学温度,已不再是确定温标上的位置,而是单位“开”的倍。

按热力学原理所确定的温度称为热力学温度。热力学温度是惟一既能统一,又能描述热力学性质和现象的温度。

由于在以前的温标中,使用与273.15K(冰点)的差值来表示温度,因此,现在仍保留这

一方法。用这种方式来表示的热力学温度称为摄氏温度,符号为t,定义为

t/℃=T/K-273.15

摄氏温度的单位为摄氏度,符号为℃,根据定义,它的大小等于开尔文,温差可以用开尔文或摄氏度来表示。

1990年国际温标(TS-90)同时定义国际开尔温度(符号为T90)和国际摄氏度(符T90)。T90和t90之间的关系与T和t的一样

L90/℃=T90/K-273.15℃

物理量T的单位为开尔文,符号K,而t的单为摄氏度,符号为C,与热力学温度T和摄氏温度一样。

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