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使用溫度測量儀器的要領(lǐng)
日期：2025-05-10 22:20
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摘要：
一、溫度和溫標
1.溫度
溫度是表示物體冷熱程度的物理量，自然界中的許多現(xiàn)象都與溫度有關(guān)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實驗中，會遇到大量有關(guān)溫度測量和控制的問題。
溫度概念的建立是以熱平衡為基礎(chǔ)的。例如;將兩個冷熱程度不同的物體相互接觸，它們之間會產(chǎn)生熱量交換，熱量將從熱的物體向冷的物體傳遞，直到兩個物體的冷熱程度一致，即達到熱平衡為止。對處于熱平衡狀態(tài)的兩個物體就稱它們的溫度相同，而稱原來的冷物體溫度低，熱物體的溫度高。從微觀上看，溫度標志著物質(zhì)分子熱運動的劇烈程度，溫度越高，分子熱運動越...
一、溫度和溫標
1.溫度
溫度是表示物體冷熱程度的物理量，自然界中的許多現(xiàn)象都與溫度有關(guān)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實驗中，會遇到大量有關(guān)溫度測量和控制的問題。
溫度概念的建立是以熱平衡為基礎(chǔ)的。例如;將兩個冷熱程度不同的物體相互接觸，它們之間會產(chǎn)生熱量交換，熱量將從熱的物體向冷的物體傳遞，直到兩個物體的冷熱程度一致，即達到熱平衡為止。對處于熱平衡狀態(tài)的兩個物體就稱它們的溫度相同，而稱原來的冷物體溫度低，熱物體的溫度高。從微觀上看，溫度標志著物質(zhì)分子熱運動的劇烈程度，溫度越高，分子熱運動越劇烈。
在火電廠中，溫度測量對于保證生產(chǎn)過程的**和經(jīng)濟性有著十分重要的意義。例如，鍋爐過熱器的溫度非常接近過熱器鋼管的極限耐熱溫度，如果溫度控制不好，會燒壞過熱器;在機組啟、停過程中，需要嚴格控制汽輪機汽缸和鍋爐汽包壁的溫度，如果溫度變化太快，汽缸和汽包會由于熱應(yīng)力過大而損壞;又如，蒸汽溫度、給水溫度、鍋爐排煙溫度等過高或過低都會使生產(chǎn)效率降低，導(dǎo)致多消耗燃料，而這些都離不開對溫度的測量。
2.溫標
用來衡量溫度高低的標尺叫做溫度標尺，簡稱溫標。溫標是用數(shù)值表示溫度的一整套規(guī)則，它確定了溫度的單位。
溫標有其自身的演變和發(fā)展過程。早期的溫標是依據(jù)某些物質(zhì)的有關(guān)特性建立的。例如*早的攝氏溫標是建立在利用水銀的熱脹冷縮性質(zhì)制成的玻璃管水銀溫度計的基礎(chǔ)上的溫標，它規(guī)定在標準大氣壓下純水的冰點溫度為0℃，沸點為100℃，兩點間按水銀柱高度等分成100份，每份代表且記。類似這樣的溫標不止一個，它們的共同點是依賴于測溫物質(zhì)的具體性質(zhì)，使溫標具有隨意性和局限性。當用同一種溫標確定某一溫度的數(shù)值時，隨著測溫物質(zhì)性質(zhì)的差別(例如成分稍有變動)，則會得到不同的結(jié)果。采用不同的溫標則結(jié)果會更加不一致。
人們需要建立一個不依賴任何物質(zhì)的具體性質(zhì)的、客觀的溫標，并把溫標統(tǒng)一起來。熱力學(xué)溫標就是這樣的理想溫標，它又稱為**溫標。該溫標是建立在熱力學(xué)卡諾循環(huán)理論基礎(chǔ)上的溫標，其理論基礎(chǔ)是:高溫?zé)嵩?T1)與低溫?zé)嵩?T2)的溫度之比，等于在這兩個熱源之間運轉(zhuǎn)的卡諾熱機吸熱量(Q1)與放熱量(Q2)**值之比，即?？梢姕囟扰c物質(zhì)的任何性質(zhì)均無關(guān)系，而只與熱量有關(guān)。因此，以此為基礎(chǔ)的溫標就擺脫了對物質(zhì)性質(zhì)的依賴，克服了分度的任意性，是一種客觀的溫標。由熱力學(xué)溫標規(guī)定的溫度稱為熱力學(xué)溫度，并以符號 “T” 表示。它定義標準條件下水的三相點 (水蒸氣、水、冰共存點)的溫度值為273.16開爾文，開爾文（簡稱開）是溫度的單位，符號為K，IK相當于水三相點溫度的1/273.16。
1990國際溫標的主要內(nèi)容為:
(1)溫度的表示與單位。1990國際溫標同時定義國際開爾文溫度（符號為T90）和國際攝氏溫度(符號為t90)，它們的單位分別是開爾文(K)和攝氏度（℃）。溫度單位用二者皆可。兩種溫度的數(shù)量關(guān)系為t90/℃=T90/K-273.15
(2)1990國際溫標的通則。該溫標的適用溫度為0.65K到根據(jù)普朗克輻射定律使用單色輻射方法實際能測得的**溫度。
把整個溫度范圍分成若干個溫區(qū)、分溫區(qū)，在不同的溫區(qū)內(nèi)用不同的內(nèi)插儀表或關(guān)系式定義溫度T90（或t90），使用各自的定義（溫度）固定點及規(guī)定的內(nèi)插方法進行分度。
(3)1990國際溫標的定義。整個溫度范圍分成四個溫區(qū)，它們有各自的定義方法。某些溫區(qū)有重疊，重疊區(qū)的T90有差異。0.65K到5.0K之間，T90由3He和4He的蒸氣壓力與溫度的關(guān)系式來定義(3He和4He為He的同位素)。由3.0K到氖的三相點(24.5561K)之間，T90是用氖氣體溫度計來定義的。它使用三個定義固定點并利用規(guī)定的內(nèi)插方法來分度。這三個定義固定點是可以通過實驗復(fù)現(xiàn)，并具有給定值。平衡氫三相點（13.8033K)到銀凝固點（961.78℃）之間，T90是用鉑電阻溫度計來定義的，它使用一組規(guī)定的定義固定點并利用規(guī)定的內(nèi)插方法分度。銀凝固點（961.78℃）以上，T90借助于一個定義固定點和普朗克輻射定律來定義。所用儀器為光學(xué)或光電高溫計。
